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

   1 /*
   2  * AAC encoder psychoacoustic model
   3  * Copyright (C) 2008 Konstantin Shishkov
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file
  24  * AAC encoder psychoacoustic model
  25  */
  26
  27 #include "libavutil/attributes.h"
  28 #include "libavutil/internal.h"
  29 #include "libavutil/libm.h"
  30
  31 #include "avcodec.h"
  32 #include "aactab.h"
  33 #include "psymodel.h"
  34
  35 /***********************************
  36  *              TODOs:
  37  * try other bitrate controlling mechanism (maybe use ratecontrol.c?)
  38  * control quality for quality-based output
  39  **********************************/
  40
  41 /**
  42  * constants for 3GPP AAC psychoacoustic model
  43  * @{
  44  */
  45 #define PSY_3GPP_THR_SPREAD_HI   1.5f // spreading factor for low-to-hi threshold spreading  (15 dB/Bark)
  46 #define PSY_3GPP_THR_SPREAD_LOW  3.0f // spreading factor for hi-to-low threshold spreading  (30 dB/Bark)
  47 /* spreading factor for low-to-hi energy spreading, long block, > 22kbps/channel (20dB/Bark) */
  48 #define PSY_3GPP_EN_SPREAD_HI_L1 2.0f
  49 /* spreading factor for low-to-hi energy spreading, long block, <= 22kbps/channel (15dB/Bark) */
  50 #define PSY_3GPP_EN_SPREAD_HI_L2 1.5f
  51 /* spreading factor for low-to-hi energy spreading, short block (15 dB/Bark) */
  52 #define PSY_3GPP_EN_SPREAD_HI_S  1.5f
  53 /* spreading factor for hi-to-low energy spreading, long block (30dB/Bark) */
  54 #define PSY_3GPP_EN_SPREAD_LOW_L 3.0f
  55 /* spreading factor for hi-to-low energy spreading, short block (20dB/Bark) */
  56 #define PSY_3GPP_EN_SPREAD_LOW_S 2.0f
  57
  58 #define PSY_3GPP_RPEMIN      0.01f
  59 #define PSY_3GPP_RPELEV      2.0f
  60
  61 #define PSY_3GPP_C1          3.0f           /* log2(8) */
  62 #define PSY_3GPP_C2          1.3219281f     /* log2(2.5) */
  63 #define PSY_3GPP_C3          0.55935729f    /* 1 - C2 / C1 */
  64
  65 #define PSY_SNR_1DB          7.9432821e-1f  /* -1dB */
  66 #define PSY_SNR_25DB         3.1622776e-3f  /* -25dB */
  67
  68 #define PSY_3GPP_SAVE_SLOPE_L  -0.46666667f
  69 #define PSY_3GPP_SAVE_SLOPE_S  -0.36363637f
  70 #define PSY_3GPP_SAVE_ADD_L    -0.84285712f
  71 #define PSY_3GPP_SAVE_ADD_S    -0.75f
  72 #define PSY_3GPP_SPEND_SLOPE_L  0.66666669f
  73 #define PSY_3GPP_SPEND_SLOPE_S  0.81818181f
  74 #define PSY_3GPP_SPEND_ADD_L   -0.35f
  75 #define PSY_3GPP_SPEND_ADD_S   -0.26111111f
  76 #define PSY_3GPP_CLIP_LO_L      0.2f
  77 #define PSY_3GPP_CLIP_LO_S      0.2f
  78 #define PSY_3GPP_CLIP_HI_L      0.95f
  79 #define PSY_3GPP_CLIP_HI_S      0.75f
  80
  81 #define PSY_3GPP_AH_THR_LONG    0.5f
  82 #define PSY_3GPP_AH_THR_SHORT   0.63f
  83
  84 #define PSY_PE_FORGET_SLOPE  511
  85
  86 enum {
  87     PSY_3GPP_AH_NONE,
  88     PSY_3GPP_AH_INACTIVE,
  89     PSY_3GPP_AH_ACTIVE
  90 };
  91
  92 #define PSY_3GPP_BITS_TO_PE(bits) ((bits) * 1.18f)
  93 #define PSY_3GPP_PE_TO_BITS(bits) ((bits) / 1.18f)
  94
  95 /* LAME psy model constants */
  96 #define PSY_LAME_FIR_LEN 21         ///< LAME psy model FIR order
  97 #define AAC_BLOCK_SIZE_LONG 1024    ///< long block size
  98 #define AAC_BLOCK_SIZE_SHORT 128    ///< short block size
  99 #define AAC_NUM_BLOCKS_SHORT 8      ///< number of blocks in a short sequence
 100 #define PSY_LAME_NUM_SUBBLOCKS 3    ///< Number of sub-blocks in each short block
 101
 102 /**
 103  * @}
 104  */
 105
 106 /**
 107  * information for single band used by 3GPP TS26.403-inspired psychoacoustic model
 108  */
 109 typedef struct AacPsyBand{
 110     float energy;       ///< band energy
 111     float thr;          ///< energy threshold
 112     float thr_quiet;    ///< threshold in quiet
 113     float nz_lines;     ///< number of non-zero spectral lines
 114     float active_lines; ///< number of active spectral lines
 115     float pe;           ///< perceptual entropy
 116     float pe_const;     ///< constant part of the PE calculation
 117     float norm_fac;     ///< normalization factor for linearization
 118     int   avoid_holes;  ///< hole avoidance flag
 119 }AacPsyBand;
 120
 121 /**
 122  * single/pair channel context for psychoacoustic model
 123  */
 124 typedef struct AacPsyChannel{
 125     AacPsyBand band[128];               ///< bands information
 126     AacPsyBand prev_band[128];          ///< bands information from the previous frame
 127
 128     float       win_energy;              ///< sliding average of channel energy
 129     float       iir_state[2];            ///< hi-pass IIR filter state
 130     uint8_t     next_grouping;           ///< stored grouping scheme for the next frame (in case of 8 short window sequence)
 131     enum WindowSequence next_window_seq; ///< window sequence to be used in the next frame
 132     /* LAME psy model specific members */
 133     float attack_threshold;              ///< attack threshold for this channel
 134     float prev_energy_subshort[AAC_NUM_BLOCKS_SHORT * PSY_LAME_NUM_SUBBLOCKS];
 135     int   prev_attack;                   ///< attack value for the last short block in the previous sequence
 136 }AacPsyChannel;
 137
 138 /**
 139  * psychoacoustic model frame type-dependent coefficients
 140  */
 141 typedef struct AacPsyCoeffs{
 142     float ath;           ///< absolute threshold of hearing per bands
 143     float barks;         ///< Bark value for each spectral band in long frame
 144     float spread_low[2]; ///< spreading factor for low-to-high threshold spreading in long frame
 145     float spread_hi [2]; ///< spreading factor for high-to-low threshold spreading in long frame
 146     float min_snr;       ///< minimal SNR
 147 }AacPsyCoeffs;
 148
 149 /**
 150  * 3GPP TS26.403-inspired psychoacoustic model specific data
 151  */
 152 typedef struct AacPsyContext{
 153     int chan_bitrate;     ///< bitrate per channel
 154     int frame_bits;       ///< average bits per frame
 155     int fill_level;       ///< bit reservoir fill level
 156     struct {
 157         float min;        ///< minimum allowed PE for bit factor calculation
 158         float max;        ///< maximum allowed PE for bit factor calculation
 159         float previous;   ///< allowed PE of the previous frame
 160         float correction; ///< PE correction factor
 161     } pe;
 162     AacPsyCoeffs psy_coef[2][64];
 163     AacPsyChannel *ch;
 164     float global_quality; ///< normalized global quality taken from avctx
 165 }AacPsyContext;
 166
 167 /**
 168  * LAME psy model preset struct
 169  */
 170 typedef struct PsyLamePreset {
 171     int   quality;  ///< Quality to map the rest of the vaules to.
 172      /* This is overloaded to be both kbps per channel in ABR mode, and
 173       * requested quality in constant quality mode.
 174       */
 175     float st_lrm;   ///< short threshold for L, R, and M channels
 176 } PsyLamePreset;
 177
 178 /**
 179  * LAME psy model preset table for ABR
 180  */
 181 static const PsyLamePreset psy_abr_map[] = {
 182 /* TODO: Tuning. These were taken from LAME. */
 183 /* kbps/ch st_lrm   */
 184     {  8,  6.60},
 185     { 16,  6.60},
 186     { 24,  6.60},
 187     { 32,  6.60},
 188     { 40,  6.60},
 189     { 48,  6.60},
 190     { 56,  6.60},
 191     { 64,  6.40},
 192     { 80,  6.00},
 193     { 96,  5.60},
 194     {112,  5.20},
 195     {128,  5.20},
 196     {160,  5.20}
 197 };
 198
 199 /**
 200 * LAME psy model preset table for constant quality
 201 */
 202 static const PsyLamePreset psy_vbr_map[] = {
 203 /* vbr_q  st_lrm    */
 204     { 0,  4.20},
 205     { 1,  4.20},
 206     { 2,  4.20},
 207     { 3,  4.20},
 208     { 4,  4.20},
 209     { 5,  4.20},
 210     { 6,  4.20},
 211     { 7,  4.20},
 212     { 8,  4.20},
 213     { 9,  4.20},
 214     {10,  4.20}
 215 };
 216
 217 /**
 218  * LAME psy model FIR coefficient table
 219  */
 220 static const float psy_fir_coeffs[] = {
 221     -8.65163e-18 * 2, -0.00851586 * 2, -6.74764e-18 * 2, 0.0209036 * 2,
 222     -3.36639e-17 * 2, -0.0438162 * 2,  -1.54175e-17 * 2, 0.0931738 * 2,
 223     -5.52212e-17 * 2, -0.313819 * 2
 224 };
 225
 226 #if ARCH_MIPS
 227 #   include "mips/aacpsy_mips.h"
 228 #endif /* ARCH_MIPS */
 229
 230 /**
 231  * Calculate the ABR attack threshold from the above LAME psymodel table.
 232  */
 233 static float lame_calc_attack_threshold(int bitrate)
 234 {
 235     /* Assume max bitrate to start with */
 236     int lower_range = 12, upper_range = 12;
 237     int lower_range_kbps = psy_abr_map[12].quality;
 238     int upper_range_kbps = psy_abr_map[12].quality;
 239     int i;
 240
 241     /* Determine which bitrates the value specified falls between.
 242      * If the loop ends without breaking our above assumption of 320kbps was correct.
 243      */
 244     for (i = 1; i < 13; i++) {
 245         if (FFMAX(bitrate, psy_abr_map[i].quality) != bitrate) {
 246             upper_range = i;
 247             upper_range_kbps = psy_abr_map[i    ].quality;
 248             lower_range = i - 1;
 249             lower_range_kbps = psy_abr_map[i - 1].quality;
 250             break; /* Upper range found */
 251         }
 252     }
 253
 254     /* Determine which range the value specified is closer to */
 255     if ((upper_range_kbps - bitrate) > (bitrate - lower_range_kbps))
 256         return psy_abr_map[lower_range].st_lrm;
 257     return psy_abr_map[upper_range].st_lrm;
 258 }
 259
 260 /**
 261  * LAME psy model specific initialization
 262  */
 263 static av_cold void lame_window_init(AacPsyContext *ctx, AVCodecContext *avctx)
 264 {
 265     int i, j;
 266
 267     for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
 268         AacPsyChannel *pch = &ctx->ch[i];
 269
 270         if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_QSCALE)
 271             pch->attack_threshold = psy_vbr_map[avctx->global_quality / FF_QP2LAMBDA].st_lrm;
 272         else
 273             pch->attack_threshold = lame_calc_attack_threshold(avctx->bit_rate / avctx->channels / 1000);
 274
 275         for (j = 0; j < AAC_NUM_BLOCKS_SHORT * PSY_LAME_NUM_SUBBLOCKS; j++)
 276             pch->prev_energy_subshort[j] = 10.0f;
 277     }
 278 }
 279
 280 /**
 281  * Calculate Bark value for given line.
 282  */
 283 static av_cold float calc_bark(float f)
 284 {
 285     return 13.3f * atanf(0.00076f * f) + 3.5f * atanf((f / 7500.0f) * (f / 7500.0f));
 286 }
 287
 288 #define ATH_ADD 4
 289 /**
 290  * Calculate ATH value for given frequency.
 291  * Borrowed from Lame.
 292  */
 293 static av_cold float ath(float f, float add)
 294 {
 295     f /= 1000.0f;
 296     return    3.64 * pow(f, -0.8)
 297             - 6.8  * exp(-0.6  * (f - 3.4) * (f - 3.4))
 298             + 6.0  * exp(-0.15 * (f - 8.7) * (f - 8.7))
 299             + (0.6 + 0.04 * add) * 0.001 * f * f * f * f;
 300 }
 301
 302 static av_cold int psy_3gpp_init(FFPsyContext *ctx) {
 303     AacPsyContext *pctx;
 304     float bark;
 305     int i, j, g, start;
 306     float prev, minscale, minath, minsnr, pe_min;
 307     int chan_bitrate = ctx->avctx->bit_rate / ((ctx->avctx->flags & CODEC_FLAG_QSCALE) ? 2.0f : ctx->avctx->channels);
 308
 309     const int bandwidth    = ctx->cutoff ? ctx->cutoff : AAC_CUTOFF(ctx->avctx);
 310     const float num_bark   = calc_bark((float)bandwidth);
 311
 312     ctx->model_priv_data = av_mallocz(sizeof(AacPsyContext));
 313     if (!ctx->model_priv_data)
 314         return AVERROR(ENOMEM);
 315     pctx = (AacPsyContext*) ctx->model_priv_data;
 316     pctx->global_quality = (ctx->avctx->global_quality ? ctx->avctx->global_quality : 120) * 0.01f;
 317
 318     if (ctx->avctx->flags & CODEC_FLAG_QSCALE) {
 319         /* Use the target average bitrate to compute spread parameters */
 320         chan_bitrate = (int)(chan_bitrate / 120.0 * (ctx->avctx->global_quality ? ctx->avctx->global_quality : 120));
 321     }
 322
 323     pctx->chan_bitrate = chan_bitrate;
 324     pctx->frame_bits   = FFMIN(2560, chan_bitrate * AAC_BLOCK_SIZE_LONG / ctx->avctx->sample_rate);
 325     pctx->pe.min       =  8.0f * AAC_BLOCK_SIZE_LONG * bandwidth / (ctx->avctx->sample_rate * 2.0f);
 326     pctx->pe.max       = 12.0f * AAC_BLOCK_SIZE_LONG * bandwidth / (ctx->avctx->sample_rate * 2.0f);
 327     ctx->bitres.size   = 6144 - pctx->frame_bits;
 328     ctx->bitres.size  -= ctx->bitres.size % 8;
 329     pctx->fill_level   = ctx->bitres.size;
 330     minath = ath(3410 - 0.733 * ATH_ADD, ATH_ADD);
 331     for (j = 0; j < 2; j++) {
 332         AacPsyCoeffs *coeffs = pctx->psy_coef[j];
 333         const uint8_t *band_sizes = ctx->bands[j];
 334         float line_to_frequency = ctx->avctx->sample_rate / (j ? 256.f : 2048.0f);
 335         float avg_chan_bits = chan_bitrate * (j ? 128.0f : 1024.0f) / ctx->avctx->sample_rate;
 336         /* reference encoder uses 2.4% here instead of 60% like the spec says */
 337         float bark_pe = 0.024f * PSY_3GPP_BITS_TO_PE(avg_chan_bits) / num_bark;
 338         float en_spread_low = j ? PSY_3GPP_EN_SPREAD_LOW_S : PSY_3GPP_EN_SPREAD_LOW_L;
 339         /* High energy spreading for long blocks <= 22kbps/channel and short blocks are the same. */
 340         float en_spread_hi  = (j || (chan_bitrate <= 22.0f)) ? PSY_3GPP_EN_SPREAD_HI_S : PSY_3GPP_EN_SPREAD_HI_L1;
 341
 342         i = 0;
 343         prev = 0.0;
 344         for (g = 0; g < ctx->num_bands[j]; g++) {
 345             i += band_sizes[g];
 346             bark = calc_bark((i-1) * line_to_frequency);
 347             coeffs[g].barks = (bark + prev) / 2.0;
 348             prev = bark;
 349         }
 350         for (g = 0; g < ctx->num_bands[j] - 1; g++) {
 351             AacPsyCoeffs *coeff = &coeffs[g];
 352             float bark_width = coeffs[g+1].barks - coeffs->barks;
 353             coeff->spread_low[0] = ff_exp10(-bark_width * PSY_3GPP_THR_SPREAD_LOW);
 354             coeff->spread_hi [0] = ff_exp10(-bark_width * PSY_3GPP_THR_SPREAD_HI);
 355             coeff->spread_low[1] = ff_exp10(-bark_width * en_spread_low);
 356             coeff->spread_hi [1] = ff_exp10(-bark_width * en_spread_hi);
 357             pe_min = bark_pe * bark_width;
 358             minsnr = exp2(pe_min / band_sizes[g]) - 1.5f;
 359             coeff->min_snr = av_clipf(1.0f / minsnr, PSY_SNR_25DB, PSY_SNR_1DB);
 360         }
 361         start = 0;
 362         for (g = 0; g < ctx->num_bands[j]; g++) {
 363             minscale = ath(start * line_to_frequency, ATH_ADD);
 364             for (i = 1; i < band_sizes[g]; i++)
 365                 minscale = FFMIN(minscale, ath((start + i) * line_to_frequency, ATH_ADD));
 366             coeffs[g].ath = minscale - minath;
 367             start += band_sizes[g];
 368         }
 369     }
 370
 371     pctx->ch = av_mallocz_array(ctx->avctx->channels, sizeof(AacPsyChannel));
 372     if (!pctx->ch) {
 373         av_freep(&ctx->model_priv_data);
 374         return AVERROR(ENOMEM);
 375     }
 376
 377     lame_window_init(pctx, ctx->avctx);
 378
 379     return 0;
 380 }
 381
 382 /**
 383  * IIR filter used in block switching decision
 384  */
 385 static float iir_filter(int in, float state[2])
 386 {
 387     float ret;
 388
 389     ret = 0.7548f * (in - state[0]) + 0.5095f * state[1];
 390     state[0] = in;
 391     state[1] = ret;
 392     return ret;
 393 }
 394
 395 /**
 396  * window grouping information stored as bits (0 - new group, 1 - group continues)
 397  */
 398 static const uint8_t window_grouping[9] = {
 399     0xB6, 0x6C, 0xD8, 0xB2, 0x66, 0xC6, 0x96, 0x36, 0x36
 400 };
 401
 402 /**
 403  * Tell encoder which window types to use.
 404  * @see 3GPP TS26.403 5.4.1 "Blockswitching"
 405  */
 406 static av_unused FFPsyWindowInfo psy_3gpp_window(FFPsyContext *ctx,
 407                                                  const int16_t *audio,
 408                                                  const int16_t *la,
 409                                                  int channel, int prev_type)
 410 {
 411     int i, j;
 412     int br               = ((AacPsyContext*)ctx->model_priv_data)->chan_bitrate;
 413     int attack_ratio     = br <= 16000 ? 18 : 10;
 414     AacPsyContext *pctx = (AacPsyContext*) ctx->model_priv_data;
 415     AacPsyChannel *pch  = &pctx->ch[channel];
 416     uint8_t grouping     = 0;
 417     int next_type        = pch->next_window_seq;
 418     FFPsyWindowInfo wi  = { { 0 } };
 419
 420     if (la) {
 421         float s[8], v;
 422         int switch_to_eight = 0;
 423         float sum = 0.0, sum2 = 0.0;
 424         int attack_n = 0;
 425         int stay_short = 0;
 426         for (i = 0; i < 8; i++) {
 427             for (j = 0; j < 128; j++) {
 428                 v = iir_filter(la[i*128+j], pch->iir_state);
 429                 sum += v*v;
 430             }
 431             s[i]  = sum;
 432             sum2 += sum;
 433         }
 434         for (i = 0; i < 8; i++) {
 435             if (s[i] > pch->win_energy * attack_ratio) {
 436                 attack_n        = i + 1;
 437                 switch_to_eight = 1;
 438                 break;
 439             }
 440         }
 441         pch->win_energy = pch->win_energy*7/8 + sum2/64;
 442
 443         wi.window_type[1] = prev_type;
 444         switch (prev_type) {
 445         case ONLY_LONG_SEQUENCE:
 446             wi.window_type[0] = switch_to_eight ? LONG_START_SEQUENCE : ONLY_LONG_SEQUENCE;
 447             next_type = switch_to_eight ? EIGHT_SHORT_SEQUENCE : ONLY_LONG_SEQUENCE;
 448             break;
 449         case LONG_START_SEQUENCE:
 450             wi.window_type[0] = EIGHT_SHORT_SEQUENCE;
 451             grouping = pch->next_grouping;
 452             next_type = switch_to_eight ? EIGHT_SHORT_SEQUENCE : LONG_STOP_SEQUENCE;
 453             break;
 454         case LONG_STOP_SEQUENCE:
 455             wi.window_type[0] = switch_to_eight ? LONG_START_SEQUENCE : ONLY_LONG_SEQUENCE;
 456             next_type = switch_to_eight ? EIGHT_SHORT_SEQUENCE : ONLY_LONG_SEQUENCE;
 457             break;
 458         case EIGHT_SHORT_SEQUENCE:
 459             stay_short = next_type == EIGHT_SHORT_SEQUENCE || switch_to_eight;
 460             wi.window_type[0] = stay_short ? EIGHT_SHORT_SEQUENCE : LONG_STOP_SEQUENCE;
 461             grouping = next_type == EIGHT_SHORT_SEQUENCE ? pch->next_grouping : 0;
 462             next_type = switch_to_eight ? EIGHT_SHORT_SEQUENCE : LONG_STOP_SEQUENCE;
 463             break;
 464         }
 465
 466         pch->next_grouping = window_grouping[attack_n];
 467         pch->next_window_seq = next_type;
 468     } else {
 469         for (i = 0; i < 3; i++)
 470             wi.window_type[i] = prev_type;
 471         grouping = (prev_type == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) ? window_grouping[0] : 0;
 472     }
 473
 474     wi.window_shape   = 1;
 475     if (wi.window_type[0] != EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
 476         wi.num_windows = 1;
 477         wi.grouping[0] = 1;
 478     } else {
 479         int lastgrp = 0;
 480         wi.num_windows = 8;
 481         for (i = 0; i < 8; i++) {
 482             if (!((grouping >> i) & 1))
 483                 lastgrp = i;
 484             wi.grouping[lastgrp]++;
 485         }
 486     }
 487
 488     return wi;
 489 }
 490
 491 /* 5.6.1.2 "Calculation of Bit Demand" */
 492 static int calc_bit_demand(AacPsyContext *ctx, float pe, int bits, int size,
 493                            int short_window)
 494 {
 495     const float bitsave_slope  = short_window ? PSY_3GPP_SAVE_SLOPE_S  : PSY_3GPP_SAVE_SLOPE_L;
 496     const float bitsave_add    = short_window ? PSY_3GPP_SAVE_ADD_S    : PSY_3GPP_SAVE_ADD_L;
 497     const float bitspend_slope = short_window ? PSY_3GPP_SPEND_SLOPE_S : PSY_3GPP_SPEND_SLOPE_L;
 498     const float bitspend_add   = short_window ? PSY_3GPP_SPEND_ADD_S   : PSY_3GPP_SPEND_ADD_L;
 499     const float clip_low       = short_window ? PSY_3GPP_CLIP_LO_S     : PSY_3GPP_CLIP_LO_L;
 500     const float clip_high      = short_window ? PSY_3GPP_CLIP_HI_S     : PSY_3GPP_CLIP_HI_L;
 501     float clipped_pe, bit_save, bit_spend, bit_factor, fill_level, forgetful_min_pe;
 502
 503     ctx->fill_level += ctx->frame_bits - bits;
 504     ctx->fill_level  = av_clip(ctx->fill_level, 0, size);
 505     fill_level = av_clipf((float)ctx->fill_level / size, clip_low, clip_high);
 506     clipped_pe = av_clipf(pe, ctx->pe.min, ctx->pe.max);
 507     bit_save   = (fill_level + bitsave_add) * bitsave_slope;
 508     assert(bit_save <= 0.3f && bit_save >= -0.05000001f);
 509     bit_spend  = (fill_level + bitspend_add) * bitspend_slope;
 510     assert(bit_spend <= 0.5f && bit_spend >= -0.1f);
 511     /* The bit factor graph in the spec is obviously incorrect.
 512      *      bit_spend + ((bit_spend - bit_spend))...
 513      * The reference encoder subtracts everything from 1, but also seems incorrect.
 514      *      1 - bit_save + ((bit_spend + bit_save))...
 515      * Hopefully below is correct.
 516      */
 517     bit_factor = 1.0f - bit_save + ((bit_spend - bit_save) / (ctx->pe.max - ctx->pe.min)) * (clipped_pe - ctx->pe.min);
 518     /* NOTE: The reference encoder attempts to center pe max/min around the current pe.
 519      * Here we do that by slowly forgetting pe.min when pe stays in a range that makes
 520      * it unlikely (ie: above the mean)
 521      */
 522     ctx->pe.max = FFMAX(pe, ctx->pe.max);
 523     forgetful_min_pe = ((ctx->pe.min * PSY_PE_FORGET_SLOPE)
 524         + FFMAX(ctx->pe.min, pe * (pe / ctx->pe.max))) / (PSY_PE_FORGET_SLOPE + 1);
 525     ctx->pe.min = FFMIN(pe, forgetful_min_pe);
 526
 527     /* NOTE: allocate a minimum of 1/8th average frame bits, to avoid
 528      *   reservoir starvation from producing zero-bit frames
 529      */
 530     return FFMIN(
 531         ctx->frame_bits * bit_factor,
 532         FFMAX(ctx->frame_bits + size - bits, ctx->frame_bits / 8));
 533 }
 534
 535 static float calc_pe_3gpp(AacPsyBand *band)
 536 {
 537     float pe, a;
 538
 539     band->pe           = 0.0f;
 540     band->pe_const     = 0.0f;
 541     band->active_lines = 0.0f;
 542     if (band->energy > band->thr) {
 543         a  = log2f(band->energy);
 544         pe = a - log2f(band->thr);
 545         band->active_lines = band->nz_lines;
 546         if (pe < PSY_3GPP_C1) {
 547             pe = pe * PSY_3GPP_C3 + PSY_3GPP_C2;
 548             a  = a  * PSY_3GPP_C3 + PSY_3GPP_C2;
 549             band->active_lines *= PSY_3GPP_C3;
 550         }
 551         band->pe       = pe * band->nz_lines;
 552         band->pe_const = a  * band->nz_lines;
 553     }
 554
 555     return band->pe;
 556 }
 557
 558 static float calc_reduction_3gpp(float a, float desired_pe, float pe,
 559                                  float active_lines)
 560 {
 561     float thr_avg, reduction;
 562
 563     if(active_lines == 0.0)
 564         return 0;
 565
 566     thr_avg   = exp2f((a - pe) / (4.0f * active_lines));
 567     reduction = exp2f((a - desired_pe) / (4.0f * active_lines)) - thr_avg;
 568
 569     return FFMAX(reduction, 0.0f);
 570 }
 571
 572 static float calc_reduced_thr_3gpp(AacPsyBand *band, float min_snr,
 573                                    float reduction)
 574 {
 575     float thr = band->thr;
 576
 577     if (band->energy > thr) {
 578         thr = sqrtf(thr);
 579         thr = sqrtf(thr) + reduction;
 580         thr *= thr;
 581         thr *= thr;
 582
 583         /* This deviates from the 3GPP spec to match the reference encoder.
 584          * It performs min(thr_reduced, max(thr, energy/min_snr)) only for bands
 585          * that have hole avoidance on (active or inactive). It always reduces the
 586          * threshold of bands with hole avoidance off.
 587          */
 588         if (thr > band->energy * min_snr && band->avoid_holes != PSY_3GPP_AH_NONE) {
 589             thr = FFMAX(band->thr, band->energy * min_snr);
 590             band->avoid_holes = PSY_3GPP_AH_ACTIVE;
 591         }
 592     }
 593
 594     return thr;
 595 }
 596
 597 #ifndef calc_thr_3gpp
 598 static void calc_thr_3gpp(const FFPsyWindowInfo *wi, const int num_bands, AacPsyChannel *pch,
 599                           const uint8_t *band_sizes, const float *coefs, const int cutoff)
 600 {
 601     int i, w, g;
 602     int start = 0, wstart = 0;
 603     for (w = 0; w < wi->num_windows*16; w += 16) {
 604         wstart = 0;
 605         for (g = 0; g < num_bands; g++) {
 606             AacPsyBand *band = &pch->band[w+g];
 607
 608             float form_factor = 0.0f;
 609             float Temp;
 610             band->energy = 0.0f;
 611             if (wstart < cutoff) {
 612                 for (i = 0; i < band_sizes[g]; i++) {
 613                     band->energy += coefs[start+i] * coefs[start+i];
 614                     form_factor  += sqrtf(fabs(coefs[start+i]));
 615                 }
 616             }
 617             Temp = band->energy > 0 ? sqrtf((float)band_sizes[g] / band->energy) : 0;
 618             band->thr      = band->energy * 0.001258925f;
 619             band->nz_lines = form_factor * sqrtf(Temp);
 620
 621             start += band_sizes[g];
 622             wstart += band_sizes[g];
 623         }
 624     }
 625 }
 626 #endif /* calc_thr_3gpp */
 627
 628 #ifndef psy_hp_filter
 629 static void psy_hp_filter(const float *firbuf, float *hpfsmpl, const float *psy_fir_coeffs)
 630 {
 631     int i, j;
 632     for (i = 0; i < AAC_BLOCK_SIZE_LONG; i++) {
 633         float sum1, sum2;
 634         sum1 = firbuf[i + (PSY_LAME_FIR_LEN - 1) / 2];
 635         sum2 = 0.0;
 636         for (j = 0; j < ((PSY_LAME_FIR_LEN - 1) / 2) - 1; j += 2) {
 637             sum1 += psy_fir_coeffs[j] * (firbuf[i + j] + firbuf[i + PSY_LAME_FIR_LEN - j]);
 638             sum2 += psy_fir_coeffs[j + 1] * (firbuf[i + j + 1] + firbuf[i + PSY_LAME_FIR_LEN - j - 1]);
 639         }
 640         /* NOTE: The LAME psymodel expects it's input in the range -32768 to 32768.
 641          *       Tuning this for normalized floats would be difficult. */
 642         hpfsmpl[i] = (sum1 + sum2) * 32768.0f;
 643     }
 644 }
 645 #endif /* psy_hp_filter */
 646
 647 /**
 648  * Calculate band thresholds as suggested in 3GPP TS26.403
 649  */
 650 static void psy_3gpp_analyze_channel(FFPsyContext *ctx, int channel,
 651                                      const float *coefs, const FFPsyWindowInfo *wi)
 652 {
 653     AacPsyContext *pctx = (AacPsyContext*) ctx->model_priv_data;
 654     AacPsyChannel *pch  = &pctx->ch[channel];
 655     int i, w, g;
 656     float desired_bits, desired_pe, delta_pe, reduction= NAN, spread_en[128] = {0};
 657     float a = 0.0f, active_lines = 0.0f, norm_fac = 0.0f;
 658     float pe = pctx->chan_bitrate > 32000 ? 0.0f : FFMAX(50.0f, 100.0f - pctx->chan_bitrate * 100.0f / 32000.0f);
 659     const int      num_bands   = ctx->num_bands[wi->num_windows == 8];
 660     const uint8_t *band_sizes  = ctx->bands[wi->num_windows == 8];
 661     AacPsyCoeffs  *coeffs      = pctx->psy_coef[wi->num_windows == 8];
 662     const float avoid_hole_thr = wi->num_windows == 8 ? PSY_3GPP_AH_THR_SHORT : PSY_3GPP_AH_THR_LONG;
 663     const int bandwidth        = ctx->cutoff ? ctx->cutoff : AAC_CUTOFF(ctx->avctx);
 664     const int cutoff           = bandwidth * 2048 / wi->num_windows / ctx->avctx->sample_rate;
 665
 666     //calculate energies, initial thresholds and related values - 5.4.2 "Threshold Calculation"
 667     calc_thr_3gpp(wi, num_bands, pch, band_sizes, coefs, cutoff);
 668
 669     //modify thresholds and energies - spread, threshold in quiet, pre-echo control
 670     for (w = 0; w < wi->num_windows*16; w += 16) {
 671         AacPsyBand *bands = &pch->band[w];
 672
 673         /* 5.4.2.3 "Spreading" & 5.4.3 "Spread Energy Calculation" */
 674         spread_en[0] = bands[0].energy;
 675         for (g = 1; g < num_bands; g++) {
 676             bands[g].thr   = FFMAX(bands[g].thr,    bands[g-1].thr * coeffs[g].spread_hi[0]);
 677             spread_en[w+g] = FFMAX(bands[g].energy, spread_en[w+g-1] * coeffs[g].spread_hi[1]);
 678         }
 679         for (g = num_bands - 2; g >= 0; g--) {
 680             bands[g].thr   = FFMAX(bands[g].thr,   bands[g+1].thr * coeffs[g].spread_low[0]);
 681             spread_en[w+g] = FFMAX(spread_en[w+g], spread_en[w+g+1] * coeffs[g].spread_low[1]);
 682         }
 683         //5.4.2.4 "Threshold in quiet"
 684         for (g = 0; g < num_bands; g++) {
 685             AacPsyBand *band = &bands[g];
 686
 687             band->thr_quiet = band->thr = FFMAX(band->thr, coeffs[g].ath);
 688             //5.4.2.5 "Pre-echo control"
 689             if (!(wi->window_type[0] == LONG_STOP_SEQUENCE || (wi->window_type[1] == LONG_START_SEQUENCE && !w)))
 690                 band->thr = FFMAX(PSY_3GPP_RPEMIN*band->thr, FFMIN(band->thr,
 691                                   PSY_3GPP_RPELEV*pch->prev_band[w+g].thr_quiet));
 692
 693             /* 5.6.1.3.1 "Preparatory steps of the perceptual entropy calculation" */
 694             pe += calc_pe_3gpp(band);
 695             a  += band->pe_const;
 696             active_lines += band->active_lines;
 697
 698             /* 5.6.1.3.3 "Selection of the bands for avoidance of holes" */
 699             if (spread_en[w+g] * avoid_hole_thr > band->energy || coeffs[g].min_snr > 1.0f)
 700                 band->avoid_holes = PSY_3GPP_AH_NONE;
 701             else
 702                 band->avoid_holes = PSY_3GPP_AH_INACTIVE;
 703         }
 704     }
 705
 706     /* 5.6.1.3.2 "Calculation of the desired perceptual entropy" */
 707     ctx->ch[channel].entropy = pe;
 708     if (ctx->avctx->flags & CODEC_FLAG_QSCALE) {
 709         /* (2.5 * 120) achieves almost transparent rate, and we want to give
 710          * ample room downwards, so we make that equivalent to QSCALE=2.4
 711          */
 712         desired_pe = pe * (ctx->avctx->global_quality ? ctx->avctx->global_quality : 120) / (2 * 2.5f * 120.0f);
 713         desired_bits = FFMIN(2560, PSY_3GPP_PE_TO_BITS(desired_pe));
 714         desired_pe = PSY_3GPP_BITS_TO_PE(desired_bits); // reflect clipping
 715
 716         /* PE slope smoothing */
 717         if (ctx->bitres.bits > 0) {
 718             desired_bits = FFMIN(2560, PSY_3GPP_PE_TO_BITS(desired_pe));
 719             desired_pe = PSY_3GPP_BITS_TO_PE(desired_bits); // reflect clipping
 720         }
 721
 722         pctx->pe.max = FFMAX(pe, pctx->pe.max);
 723         pctx->pe.min = FFMIN(pe, pctx->pe.min);
 724     } else {
 725         desired_bits = calc_bit_demand(pctx, pe, ctx->bitres.bits, ctx->bitres.size, wi->num_windows == 8);
 726         desired_pe = PSY_3GPP_BITS_TO_PE(desired_bits);
 727
 728         /* NOTE: PE correction is kept simple. During initial testing it had very
 729          *       little effect on the final bitrate. Probably a good idea to come
 730          *       back and do more testing later.
 731          */
 732         if (ctx->bitres.bits > 0)
 733             desired_pe *= av_clipf(pctx->pe.previous / PSY_3GPP_BITS_TO_PE(ctx->bitres.bits),
 734                                    0.85f, 1.15f);
 735     }
 736     pctx->pe.previous = PSY_3GPP_BITS_TO_PE(desired_bits);
 737     ctx->bitres.alloc = desired_bits;
 738
 739     if (desired_pe < pe) {
 740         /* 5.6.1.3.4 "First Estimation of the reduction value" */
 741         for (w = 0; w < wi->num_windows*16; w += 16) {
 742             reduction = calc_reduction_3gpp(a, desired_pe, pe, active_lines);
 743             pe = 0.0f;
 744             a  = 0.0f;
 745             active_lines = 0.0f;
 746             for (g = 0; g < num_bands; g++) {
 747                 AacPsyBand *band = &pch->band[w+g];
 748
 749                 band->thr = calc_reduced_thr_3gpp(band, coeffs[g].min_snr, reduction);
 750                 /* recalculate PE */
 751                 pe += calc_pe_3gpp(band);
 752                 a  += band->pe_const;
 753                 active_lines += band->active_lines;
 754             }
 755         }
 756
 757         /* 5.6.1.3.5 "Second Estimation of the reduction value" */
 758         for (i = 0; i < 2; i++) {
 759             float pe_no_ah = 0.0f, desired_pe_no_ah;
 760             active_lines = a = 0.0f;
 761             for (w = 0; w < wi->num_windows*16; w += 16) {
 762                 for (g = 0; g < num_bands; g++) {
 763                     AacPsyBand *band = &pch->band[w+g];
 764
 765                     if (band->avoid_holes != PSY_3GPP_AH_ACTIVE) {
 766                         pe_no_ah += band->pe;
 767                         a        += band->pe_const;
 768                         active_lines += band->active_lines;
 769                     }
 770                 }
 771             }
 772             desired_pe_no_ah = FFMAX(desired_pe - (pe - pe_no_ah), 0.0f);
 773             if (active_lines > 0.0f)
 774                 reduction = calc_reduction_3gpp(a, desired_pe_no_ah, pe_no_ah, active_lines);
 775
 776             pe = 0.0f;
 777             for (w = 0; w < wi->num_windows*16; w += 16) {
 778                 for (g = 0; g < num_bands; g++) {
 779                     AacPsyBand *band = &pch->band[w+g];
 780
 781                     if (active_lines > 0.0f)
 782                         band->thr = calc_reduced_thr_3gpp(band, coeffs[g].min_snr, reduction);
 783                     pe += calc_pe_3gpp(band);
 784                     if (band->thr > 0.0f)
 785                         band->norm_fac = band->active_lines / band->thr;
 786                     else
 787                         band->norm_fac = 0.0f;
 788                     norm_fac += band->norm_fac;
 789                 }
 790             }
 791             delta_pe = desired_pe - pe;
 792             if (fabs(delta_pe) > 0.05f * desired_pe)
 793                 break;
 794         }
 795
 796         if (pe < 1.15f * desired_pe) {
 797             /* 6.6.1.3.6 "Final threshold modification by linearization" */
 798             norm_fac = 1.0f / norm_fac;
 799             for (w = 0; w < wi->num_windows*16; w += 16) {
 800                 for (g = 0; g < num_bands; g++) {
 801                     AacPsyBand *band = &pch->band[w+g];
 802
 803                     if (band->active_lines > 0.5f) {
 804                         float delta_sfb_pe = band->norm_fac * norm_fac * delta_pe;
 805                         float thr = band->thr;
 806
 807                         thr *= exp2f(delta_sfb_pe / band->active_lines);
 808                         if (thr > coeffs[g].min_snr * band->energy && band->avoid_holes == PSY_3GPP_AH_INACTIVE)
 809                             thr = FFMAX(band->thr, coeffs[g].min_snr * band->energy);
 810                         band->thr = thr;
 811                     }
 812                 }
 813             }
 814         } else {
 815             /* 5.6.1.3.7 "Further perceptual entropy reduction" */
 816             g = num_bands;
 817             while (pe > desired_pe && g--) {
 818                 for (w = 0; w < wi->num_windows*16; w+= 16) {
 819                     AacPsyBand *band = &pch->band[w+g];
 820                     if (band->avoid_holes != PSY_3GPP_AH_NONE && coeffs[g].min_snr < PSY_SNR_1DB) {
 821                         coeffs[g].min_snr = PSY_SNR_1DB;
 822                         band->thr = band->energy * PSY_SNR_1DB;
 823                         pe += band->active_lines * 1.5f - band->pe;
 824                     }
 825                 }
 826             }
 827             /* TODO: allow more holes (unused without mid/side) */
 828         }
 829     }
 830
 831     for (w = 0; w < wi->num_windows*16; w += 16) {
 832         for (g = 0; g < num_bands; g++) {
 833             AacPsyBand *band     = &pch->band[w+g];
 834             FFPsyBand  *psy_band = &ctx->ch[channel].psy_bands[w+g];
 835
 836             psy_band->threshold = band->thr;
 837             psy_band->energy    = band->energy;
 838             psy_band->spread    = band->active_lines * 2.0f / band_sizes[g];
 839             psy_band->bits      = PSY_3GPP_PE_TO_BITS(band->pe);
 840         }
 841     }
 842
 843     memcpy(pch->prev_band, pch->band, sizeof(pch->band));
 844 }
 845
 846 static void psy_3gpp_analyze(FFPsyContext *ctx, int channel,
 847                                    const float **coeffs, const FFPsyWindowInfo *wi)
 848 {
 849     int ch;
 850     FFPsyChannelGroup *group = ff_psy_find_group(ctx, channel);
 851
 852     for (ch = 0; ch < group->num_ch; ch++)
 853         psy_3gpp_analyze_channel(ctx, channel + ch, coeffs[ch], &wi[ch]);
 854 }
 855
 856 static av_cold void psy_3gpp_end(FFPsyContext *apc)
 857 {
 858     AacPsyContext *pctx = (AacPsyContext*) apc->model_priv_data;
 859     av_freep(&pctx->ch);
 860     av_freep(&apc->model_priv_data);
 861 }
 862
 863 static void lame_apply_block_type(AacPsyChannel *ctx, FFPsyWindowInfo *wi, int uselongblock)
 864 {
 865     int blocktype = ONLY_LONG_SEQUENCE;
 866     if (uselongblock) {
 867         if (ctx->next_window_seq == EIGHT_SHORT_SEQUENCE)
 868             blocktype = LONG_STOP_SEQUENCE;
 869     } else {
 870         blocktype = EIGHT_SHORT_SEQUENCE;
 871         if (ctx->next_window_seq == ONLY_LONG_SEQUENCE)
 872             ctx->next_window_seq = LONG_START_SEQUENCE;
 873         if (ctx->next_window_seq == LONG_STOP_SEQUENCE)
 874             ctx->next_window_seq = EIGHT_SHORT_SEQUENCE;
 875     }
 876
 877     wi->window_type[0] = ctx->next_window_seq;
 878     ctx->next_window_seq = blocktype;
 879 }
 880
 881 static FFPsyWindowInfo psy_lame_window(FFPsyContext *ctx, const float *audio,
 882                                        const float *la, int channel, int prev_type)
 883 {
 884     AacPsyContext *pctx = (AacPsyContext*) ctx->model_priv_data;
 885     AacPsyChannel *pch  = &pctx->ch[channel];
 886     int grouping     = 0;
 887     int uselongblock = 1;
 888     int attacks[AAC_NUM_BLOCKS_SHORT + 1] = { 0 };
 889     float clippings[AAC_NUM_BLOCKS_SHORT];
 890     int i;
 891     FFPsyWindowInfo wi = { { 0 } };
 892
 893     if (la) {
 894         float hpfsmpl[AAC_BLOCK_SIZE_LONG];
 895         float const *pf = hpfsmpl;
 896         float attack_intensity[(AAC_NUM_BLOCKS_SHORT + 1) * PSY_LAME_NUM_SUBBLOCKS];
 897         float energy_subshort[(AAC_NUM_BLOCKS_SHORT + 1) * PSY_LAME_NUM_SUBBLOCKS];
 898         float energy_short[AAC_NUM_BLOCKS_SHORT + 1] = { 0 };
 899         const float *firbuf = la + (AAC_BLOCK_SIZE_SHORT/4 - PSY_LAME_FIR_LEN);
 900         int att_sum = 0;
 901
 902         /* LAME comment: apply high pass filter of fs/4 */
 903         psy_hp_filter(firbuf, hpfsmpl, psy_fir_coeffs);
 904
 905         /* Calculate the energies of each sub-shortblock */
 906         for (i = 0; i < PSY_LAME_NUM_SUBBLOCKS; i++) {
 907             energy_subshort[i] = pch->prev_energy_subshort[i + ((AAC_NUM_BLOCKS_SHORT - 1) * PSY_LAME_NUM_SUBBLOCKS)];
 908             assert(pch->prev_energy_subshort[i + ((AAC_NUM_BLOCKS_SHORT - 2) * PSY_LAME_NUM_SUBBLOCKS + 1)] > 0);
 909             attack_intensity[i] = energy_subshort[i] / pch->prev_energy_subshort[i + ((AAC_NUM_BLOCKS_SHORT - 2) * PSY_LAME_NUM_SUBBLOCKS + 1)];
 910             energy_short[0] += energy_subshort[i];
 911         }
 912
 913         for (i = 0; i < AAC_NUM_BLOCKS_SHORT * PSY_LAME_NUM_SUBBLOCKS; i++) {
 914             float const *const pfe = pf + AAC_BLOCK_SIZE_LONG / (AAC_NUM_BLOCKS_SHORT * PSY_LAME_NUM_SUBBLOCKS);
 915             float p = 1.0f;
 916             for (; pf < pfe; pf++)
 917                 p = FFMAX(p, fabsf(*pf));
 918             pch->prev_energy_subshort[i] = energy_subshort[i + PSY_LAME_NUM_SUBBLOCKS] = p;
 919             energy_short[1 + i / PSY_LAME_NUM_SUBBLOCKS] += p;
 920             /* NOTE: The indexes below are [i + 3 - 2] in the LAME source.
 921              *       Obviously the 3 and 2 have some significance, or this would be just [i + 1]
 922              *       (which is what we use here). What the 3 stands for is ambiguous, as it is both
 923              *       number of short blocks, and the number of sub-short blocks.
 924              *       It seems that LAME is comparing each sub-block to sub-block + 1 in the
 925              *       previous block.
 926              */
 927             if (p > energy_subshort[i + 1])
 928                 p = p / energy_subshort[i + 1];
 929             else if (energy_subshort[i + 1] > p * 10.0f)
 930                 p = energy_subshort[i + 1] / (p * 10.0f);
 931             else
 932                 p = 0.0;
 933             attack_intensity[i + PSY_LAME_NUM_SUBBLOCKS] = p;
 934         }
 935
 936         /* compare energy between sub-short blocks */
 937         for (i = 0; i < (AAC_NUM_BLOCKS_SHORT + 1) * PSY_LAME_NUM_SUBBLOCKS; i++)
 938             if (!attacks[i / PSY_LAME_NUM_SUBBLOCKS])
 939                 if (attack_intensity[i] > pch->attack_threshold)
 940                     attacks[i / PSY_LAME_NUM_SUBBLOCKS] = (i % PSY_LAME_NUM_SUBBLOCKS) + 1;
 941
 942         /* should have energy change between short blocks, in order to avoid periodic signals */
 943         /* Good samples to show the effect are Trumpet test songs */
 944         /* GB: tuned (1) to avoid too many short blocks for test sample TRUMPET */
 945         /* RH: tuned (2) to let enough short blocks through for test sample FSOL and SNAPS */
 946         for (i = 1; i < AAC_NUM_BLOCKS_SHORT + 1; i++) {
 947             float const u = energy_short[i - 1];
 948             float const v = energy_short[i];
 949             float const m = FFMAX(u, v);
 950             if (m < 40000) {                          /* (2) */
 951                 if (u < 1.7f * v && v < 1.7f * u) {   /* (1) */
 952                     if (i == 1 && attacks[0] < attacks[i])
 953                         attacks[0] = 0;
 954                     attacks[i] = 0;
 955                 }
 956             }
 957             att_sum += attacks[i];
 958         }
 959
 960         if (attacks[0] <= pch->prev_attack)
 961             attacks[0] = 0;
 962
 963         att_sum += attacks[0];
 964         /* 3 below indicates the previous attack happened in the last sub-block of the previous sequence */
 965         if (pch->prev_attack == 3 || att_sum) {
 966             uselongblock = 0;
 967
 968             for (i = 1; i < AAC_NUM_BLOCKS_SHORT + 1; i++)
 969                 if (attacks[i] && attacks[i-1])
 970                     attacks[i] = 0;
 971         }
 972     } else {
 973         /* We have no lookahead info, so just use same type as the previous sequence. */
 974         uselongblock = !(prev_type == EIGHT_SHORT_SEQUENCE);
 975     }
 976
 977     lame_apply_block_type(pch, &wi, uselongblock);
 978
 979     /* Calculate input sample maximums and evaluate clipping risk */
 980     if (audio) {
 981         for (i = 0; i < AAC_NUM_BLOCKS_SHORT; i++) {
 982             const float *wbuf = audio + i * AAC_BLOCK_SIZE_SHORT;
 983             float max = 0;
 984             int j;
 985             for (j = 0; j < AAC_BLOCK_SIZE_SHORT; j++)
 986                 max = FFMAX(max, fabsf(wbuf[j]));
 987             clippings[i] = max;
 988         }
 989     } else {
 990         for (i = 0; i < 8; i++)
 991             clippings[i] = 0;
 992     }
 993
 994     wi.window_type[1] = prev_type;
 995     if (wi.window_type[0] != EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
 996         float clipping = 0.0f;
 997
 998         wi.num_windows  = 1;
 999         wi.grouping[0]  = 1;
1000         if (wi.window_type[0] == LONG_START_SEQUENCE)
1001             wi.window_shape = 0;
1002         else
1003             wi.window_shape = 1;
1004
1005         for (i = 0; i < 8; i++)
1006             clipping = FFMAX(clipping, clippings[i]);
1007         wi.clipping[0] = clipping;
1008     } else {
1009         int lastgrp = 0;
1010
1011         wi.num_windows = 8;
1012         wi.window_shape = 0;
1013         for (i = 0; i < 8; i++) {
1014             if (!((pch->next_grouping >> i) & 1))
1015                 lastgrp = i;
1016             wi.grouping[lastgrp]++;
1017         }
1018
1019         for (i = 0; i < 8; i += wi.grouping[i]) {
1020             int w;
1021             float clipping = 0.0f;
1022             for (w = 0; w < wi.grouping[i] && !clipping; w++)
1023                 clipping = FFMAX(clipping, clippings[i+w]);
1024             wi.clipping[i] = clipping;
1025         }
1026     }
1027
1028     /* Determine grouping, based on the location of the first attack, and save for
1029      * the next frame.
1030      * FIXME: Move this to analysis.
1031      * TODO: Tune groupings depending on attack location
1032      * TODO: Handle more than one attack in a group
1033      */
1034     for (i = 0; i < 9; i++) {
1035         if (attacks[i]) {
1036             grouping = i;
1037             break;
1038         }
1039     }
1040     pch->next_grouping = window_grouping[grouping];
1041
1042     pch->prev_attack = attacks[8];
1043
1044     return wi;
1045 }
1046
1047 const FFPsyModel ff_aac_psy_model =
1048 {
1049     .name    = "3GPP TS 26.403-inspired model",
1050     .init    = psy_3gpp_init,
1051     .window  = psy_lame_window,
1052     .analyze = psy_3gpp_analyze,
1053     .end     = psy_3gpp_end,
1054 };