cosmetics, rename loop to frame_available
[ffmpeg.git] / libavcodec / aac.c
1 /*
2  * AAC decoder
3  * Copyright (c) 2005-2006 Oded Shimon ( ods15 ods15 dyndns org )
4  * Copyright (c) 2006-2007 Maxim Gavrilov ( maxim.gavrilov gmail com )
5  *
6  * This file is part of FFmpeg.
7  *
8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
10  * License as published by the Free Software Foundation; either
11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
12  *
13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
16  * Lesser General Public License for more details.
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
21  */
22
23 /**
24  * @file
25  * AAC decoder
26  * @author Oded Shimon  ( ods15 ods15 dyndns org )
27  * @author Maxim Gavrilov ( maxim.gavrilov gmail com )
28  */
29
30 /*
31  * supported tools
32  *
33  * Support?             Name
34  * N (code in SoC repo) gain control
35  * Y                    block switching
36  * Y                    window shapes - standard
37  * N                    window shapes - Low Delay
38  * Y                    filterbank - standard
39  * N (code in SoC repo) filterbank - Scalable Sample Rate
40  * Y                    Temporal Noise Shaping
41  * N (code in SoC repo) Long Term Prediction
42  * Y                    intensity stereo
43  * Y                    channel coupling
44  * Y                    frequency domain prediction
45  * Y                    Perceptual Noise Substitution
46  * Y                    Mid/Side stereo
47  * N                    Scalable Inverse AAC Quantization
48  * N                    Frequency Selective Switch
49  * N                    upsampling filter
50  * Y                    quantization & coding - AAC
51  * N                    quantization & coding - TwinVQ
52  * N                    quantization & coding - BSAC
53  * N                    AAC Error Resilience tools
54  * N                    Error Resilience payload syntax
55  * N                    Error Protection tool
56  * N                    CELP
57  * N                    Silence Compression
58  * N                    HVXC
59  * N                    HVXC 4kbits/s VR
60  * N                    Structured Audio tools
61  * N                    Structured Audio Sample Bank Format
62  * N                    MIDI
63  * N                    Harmonic and Individual Lines plus Noise
64  * N                    Text-To-Speech Interface
65  * Y                    Spectral Band Replication
66  * Y (not in this code) Layer-1
67  * Y (not in this code) Layer-2
68  * Y (not in this code) Layer-3
69  * N                    SinuSoidal Coding (Transient, Sinusoid, Noise)
70  * N (planned)          Parametric Stereo
71  * N                    Direct Stream Transfer
72  *
73  * Note: - HE AAC v1 comprises LC AAC with Spectral Band Replication.
74  *       - HE AAC v2 comprises LC AAC with Spectral Band Replication and
75            Parametric Stereo.
76  */
77
78
79 #include "avcodec.h"
80 #include "internal.h"
81 #include "get_bits.h"
82 #include "dsputil.h"
83 #include "fft.h"
84 #include "lpc.h"
85
86 #include "aac.h"
87 #include "aactab.h"
88 #include "aacdectab.h"
89 #include "cbrt_tablegen.h"
90 #include "sbr.h"
91 #include "aacsbr.h"
92 #include "mpeg4audio.h"
93 #include "aac_parser.h"
94
95 #include <assert.h>
96 #include <errno.h>
97 #include <math.h>
98 #include <string.h>
99
100 #if ARCH_ARM
101 #   include "arm/aac.h"
102 #endif
103
104 union float754 {
105     float f;
106     uint32_t i;
107 };
108
109 static VLC vlc_scalefactors;
110 static VLC vlc_spectral[11];
111
112 static const char overread_err[] = "Input buffer exhausted before END element found\n";
113
114 static ChannelElement *get_che(AACContext *ac, int type, int elem_id)
115 {
116     if (ac->tag_che_map[type][elem_id]) {
117         return ac->tag_che_map[type][elem_id];
118     }
119     if (ac->tags_mapped >= tags_per_config[ac->m4ac.chan_config]) {
120         return NULL;
121     }
122     switch (ac->m4ac.chan_config) {
123     case 7:
124         if (ac->tags_mapped == 3 && type == TYPE_CPE) {
125             ac->tags_mapped++;
126             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][2];
127         }
128     case 6:
129         /* Some streams incorrectly code 5.1 audio as SCE[0] CPE[0] CPE[1] SCE[1]
130            instead of SCE[0] CPE[0] CPE[0] LFE[0]. If we seem to have
131            encountered such a stream, transfer the LFE[0] element to SCE[1] */
132         if (ac->tags_mapped == tags_per_config[ac->m4ac.chan_config] - 1 && (type == TYPE_LFE || type == TYPE_SCE)) {
133             ac->tags_mapped++;
134             return ac->tag_che_map[type][elem_id] = ac->che[TYPE_LFE][0];
135         }
136     case 5:
137         if (ac->tags_mapped == 2 && type == TYPE_CPE) {
138             ac->tags_mapped++;
139             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][1];
140         }
141     case 4:
142         if (ac->tags_mapped == 2 && ac->m4ac.chan_config == 4 && type == TYPE_SCE) {
143             ac->tags_mapped++;
144             return ac->tag_che_map[TYPE_SCE][elem_id] = ac->che[TYPE_SCE][1];
145         }
146     case 3:
147     case 2:
148         if (ac->tags_mapped == (ac->m4ac.chan_config != 2) && type == TYPE_CPE) {
149             ac->tags_mapped++;
150             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][0];
151         } else if (ac->m4ac.chan_config == 2) {
152             return NULL;
153         }
154     case 1:
155         if (!ac->tags_mapped && type == TYPE_SCE) {
156             ac->tags_mapped++;
157             return ac->tag_che_map[TYPE_SCE][elem_id] = ac->che[TYPE_SCE][0];
158         }
159     default:
160         return NULL;
161     }
162 }
163
164 /**
165  * Check for the channel element in the current channel position configuration.
166  * If it exists, make sure the appropriate element is allocated and map the
167  * channel order to match the internal FFmpeg channel layout.
168  *
169  * @param   che_pos current channel position configuration
170  * @param   type channel element type
171  * @param   id channel element id
172  * @param   channels count of the number of channels in the configuration
173  *
174  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
175  */
176 static av_cold int che_configure(AACContext *ac,
177                          enum ChannelPosition che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
178                          int type, int id,
179                          int *channels)
180 {
181     if (che_pos[type][id]) {
182         if (!ac->che[type][id] && !(ac->che[type][id] = av_mallocz(sizeof(ChannelElement))))
183             return AVERROR(ENOMEM);
184         ff_aac_sbr_ctx_init(&ac->che[type][id]->sbr);
185         if (type != TYPE_CCE) {
186             ac->output_data[(*channels)++] = ac->che[type][id]->ch[0].ret;
187             if (type == TYPE_CPE) {
188                 ac->output_data[(*channels)++] = ac->che[type][id]->ch[1].ret;
189             }
190         }
191     } else {
192         if (ac->che[type][id])
193             ff_aac_sbr_ctx_close(&ac->che[type][id]->sbr);
194         av_freep(&ac->che[type][id]);
195     }
196     return 0;
197 }
198
199 /**
200  * Configure output channel order based on the current program configuration element.
201  *
202  * @param   che_pos current channel position configuration
203  * @param   new_che_pos New channel position configuration - we only do something if it differs from the current one.
204  *
205  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
206  */
207 static av_cold int output_configure(AACContext *ac,
208                             enum ChannelPosition che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
209                             enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
210                             int channel_config, enum OCStatus oc_type)
211 {
212     AVCodecContext *avctx = ac->avccontext;
213     int i, type, channels = 0, ret;
214
215     memcpy(che_pos, new_che_pos, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
216
217     if (channel_config) {
218         for (i = 0; i < tags_per_config[channel_config]; i++) {
219             if ((ret = che_configure(ac, che_pos,
220                                      aac_channel_layout_map[channel_config - 1][i][0],
221                                      aac_channel_layout_map[channel_config - 1][i][1],
222                                      &channels)))
223                 return ret;
224         }
225
226         memset(ac->tag_che_map, 0,       4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(ac->che[0][0]));
227         ac->tags_mapped = 0;
228
229         avctx->channel_layout = aac_channel_layout[channel_config - 1];
230     } else {
231         /* Allocate or free elements depending on if they are in the
232          * current program configuration.
233          *
234          * Set up default 1:1 output mapping.
235          *
236          * For a 5.1 stream the output order will be:
237          *    [ Center ] [ Front Left ] [ Front Right ] [ LFE ] [ Surround Left ] [ Surround Right ]
238          */
239
240         for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
241             for (type = 0; type < 4; type++) {
242                 if ((ret = che_configure(ac, che_pos, type, i, &channels)))
243                     return ret;
244             }
245         }
246
247         memcpy(ac->tag_che_map, ac->che, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(ac->che[0][0]));
248         ac->tags_mapped = 4 * MAX_ELEM_ID;
249
250         avctx->channel_layout = 0;
251     }
252
253     avctx->channels = channels;
254
255     ac->output_configured = oc_type;
256
257     return 0;
258 }
259
260 /**
261  * Decode an array of 4 bit element IDs, optionally interleaved with a stereo/mono switching bit.
262  *
263  * @param cpe_map Stereo (Channel Pair Element) map, NULL if stereo bit is not present.
264  * @param sce_map mono (Single Channel Element) map
265  * @param type speaker type/position for these channels
266  */
267 static void decode_channel_map(enum ChannelPosition *cpe_map,
268                                enum ChannelPosition *sce_map,
269                                enum ChannelPosition type,
270                                GetBitContext *gb, int n)
271 {
272     while (n--) {
273         enum ChannelPosition *map = cpe_map && get_bits1(gb) ? cpe_map : sce_map; // stereo or mono map
274         map[get_bits(gb, 4)] = type;
275     }
276 }
277
278 /**
279  * Decode program configuration element; reference: table 4.2.
280  *
281  * @param   new_che_pos New channel position configuration - we only do something if it differs from the current one.
282  *
283  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
284  */
285 static int decode_pce(AACContext *ac, enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
286                       GetBitContext *gb)
287 {
288     int num_front, num_side, num_back, num_lfe, num_assoc_data, num_cc, sampling_index;
289     int comment_len;
290
291     skip_bits(gb, 2);  // object_type
292
293     sampling_index = get_bits(gb, 4);
294     if (ac->m4ac.sampling_index != sampling_index)
295         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_WARNING, "Sample rate index in program config element does not match the sample rate index configured by the container.\n");
296
297     num_front       = get_bits(gb, 4);
298     num_side        = get_bits(gb, 4);
299     num_back        = get_bits(gb, 4);
300     num_lfe         = get_bits(gb, 2);
301     num_assoc_data  = get_bits(gb, 3);
302     num_cc          = get_bits(gb, 4);
303
304     if (get_bits1(gb))
305         skip_bits(gb, 4); // mono_mixdown_tag
306     if (get_bits1(gb))
307         skip_bits(gb, 4); // stereo_mixdown_tag
308
309     if (get_bits1(gb))
310         skip_bits(gb, 3); // mixdown_coeff_index and pseudo_surround
311
312     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CPE], new_che_pos[TYPE_SCE], AAC_CHANNEL_FRONT, gb, num_front);
313     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CPE], new_che_pos[TYPE_SCE], AAC_CHANNEL_SIDE,  gb, num_side );
314     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CPE], new_che_pos[TYPE_SCE], AAC_CHANNEL_BACK,  gb, num_back );
315     decode_channel_map(NULL,                  new_che_pos[TYPE_LFE], AAC_CHANNEL_LFE,   gb, num_lfe  );
316
317     skip_bits_long(gb, 4 * num_assoc_data);
318
319     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CCE], new_che_pos[TYPE_CCE], AAC_CHANNEL_CC,    gb, num_cc   );
320
321     align_get_bits(gb);
322
323     /* comment field, first byte is length */
324     comment_len = get_bits(gb, 8) * 8;
325     if (get_bits_left(gb) < comment_len) {
326         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, overread_err);
327         return -1;
328     }
329     skip_bits_long(gb, comment_len);
330     return 0;
331 }
332
333 /**
334  * Set up channel positions based on a default channel configuration
335  * as specified in table 1.17.
336  *
337  * @param   new_che_pos New channel position configuration - we only do something if it differs from the current one.
338  *
339  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
340  */
341 static av_cold int set_default_channel_config(AACContext *ac,
342                                       enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
343                                       int channel_config)
344 {
345     if (channel_config < 1 || channel_config > 7) {
346         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "invalid default channel configuration (%d)\n",
347                channel_config);
348         return -1;
349     }
350
351     /* default channel configurations:
352      *
353      * 1ch : front center (mono)
354      * 2ch : L + R (stereo)
355      * 3ch : front center + L + R
356      * 4ch : front center + L + R + back center
357      * 5ch : front center + L + R + back stereo
358      * 6ch : front center + L + R + back stereo + LFE
359      * 7ch : front center + L + R + outer front left + outer front right + back stereo + LFE
360      */
361
362     if (channel_config != 2)
363         new_che_pos[TYPE_SCE][0] = AAC_CHANNEL_FRONT; // front center (or mono)
364     if (channel_config > 1)
365         new_che_pos[TYPE_CPE][0] = AAC_CHANNEL_FRONT; // L + R (or stereo)
366     if (channel_config == 4)
367         new_che_pos[TYPE_SCE][1] = AAC_CHANNEL_BACK;  // back center
368     if (channel_config > 4)
369         new_che_pos[TYPE_CPE][(channel_config == 7) + 1]
370         = AAC_CHANNEL_BACK;  // back stereo
371     if (channel_config > 5)
372         new_che_pos[TYPE_LFE][0] = AAC_CHANNEL_LFE;   // LFE
373     if (channel_config == 7)
374         new_che_pos[TYPE_CPE][1] = AAC_CHANNEL_FRONT; // outer front left + outer front right
375
376     return 0;
377 }
378
379 /**
380  * Decode GA "General Audio" specific configuration; reference: table 4.1.
381  *
382  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
383  */
384 static int decode_ga_specific_config(AACContext *ac, GetBitContext *gb,
385                                      int channel_config)
386 {
387     enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID];
388     int extension_flag, ret;
389
390     if (get_bits1(gb)) { // frameLengthFlag
391         av_log_missing_feature(ac->avccontext, "960/120 MDCT window is", 1);
392         return -1;
393     }
394
395     if (get_bits1(gb))       // dependsOnCoreCoder
396         skip_bits(gb, 14);   // coreCoderDelay
397     extension_flag = get_bits1(gb);
398
399     if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_SCALABLE ||
400         ac->m4ac.object_type == AOT_ER_AAC_SCALABLE)
401         skip_bits(gb, 3);     // layerNr
402
403     memset(new_che_pos, 0, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
404     if (channel_config == 0) {
405         skip_bits(gb, 4);  // element_instance_tag
406         if ((ret = decode_pce(ac, new_che_pos, gb)))
407             return ret;
408     } else {
409         if ((ret = set_default_channel_config(ac, new_che_pos, channel_config)))
410             return ret;
411     }
412     if ((ret = output_configure(ac, ac->che_pos, new_che_pos, channel_config, OC_GLOBAL_HDR)))
413         return ret;
414
415     if (extension_flag) {
416         switch (ac->m4ac.object_type) {
417         case AOT_ER_BSAC:
418             skip_bits(gb, 5);    // numOfSubFrame
419             skip_bits(gb, 11);   // layer_length
420             break;
421         case AOT_ER_AAC_LC:
422         case AOT_ER_AAC_LTP:
423         case AOT_ER_AAC_SCALABLE:
424         case AOT_ER_AAC_LD:
425             skip_bits(gb, 3);  /* aacSectionDataResilienceFlag
426                                     * aacScalefactorDataResilienceFlag
427                                     * aacSpectralDataResilienceFlag
428                                     */
429             break;
430         }
431         skip_bits1(gb);    // extensionFlag3 (TBD in version 3)
432     }
433     return 0;
434 }
435
436 /**
437  * Decode audio specific configuration; reference: table 1.13.
438  *
439  * @param   data        pointer to AVCodecContext extradata
440  * @param   data_size   size of AVCCodecContext extradata
441  *
442  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
443  */
444 static int decode_audio_specific_config(AACContext *ac, void *data,
445                                         int data_size)
446 {
447     GetBitContext gb;
448     int i;
449
450     init_get_bits(&gb, data, data_size * 8);
451
452     if ((i = ff_mpeg4audio_get_config(&ac->m4ac, data, data_size)) < 0)
453         return -1;
454     if (ac->m4ac.sampling_index > 12) {
455         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "invalid sampling rate index %d\n", ac->m4ac.sampling_index);
456         return -1;
457     }
458
459     skip_bits_long(&gb, i);
460
461     switch (ac->m4ac.object_type) {
462     case AOT_AAC_MAIN:
463     case AOT_AAC_LC:
464         if (decode_ga_specific_config(ac, &gb, ac->m4ac.chan_config))
465             return -1;
466         break;
467     default:
468         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Audio object type %s%d is not supported.\n",
469                ac->m4ac.sbr == 1? "SBR+" : "", ac->m4ac.object_type);
470         return -1;
471     }
472     return 0;
473 }
474
475 /**
476  * linear congruential pseudorandom number generator
477  *
478  * @param   previous_val    pointer to the current state of the generator
479  *
480  * @return  Returns a 32-bit pseudorandom integer
481  */
482 static av_always_inline int lcg_random(int previous_val)
483 {
484     return previous_val * 1664525 + 1013904223;
485 }
486
487 static av_always_inline void reset_predict_state(PredictorState *ps)
488 {
489     ps->r0   = 0.0f;
490     ps->r1   = 0.0f;
491     ps->cor0 = 0.0f;
492     ps->cor1 = 0.0f;
493     ps->var0 = 1.0f;
494     ps->var1 = 1.0f;
495 }
496
497 static void reset_all_predictors(PredictorState *ps)
498 {
499     int i;
500     for (i = 0; i < MAX_PREDICTORS; i++)
501         reset_predict_state(&ps[i]);
502 }
503
504 static void reset_predictor_group(PredictorState *ps, int group_num)
505 {
506     int i;
507     for (i = group_num - 1; i < MAX_PREDICTORS; i += 30)
508         reset_predict_state(&ps[i]);
509 }
510
511 static av_cold int aac_decode_init(AVCodecContext *avccontext)
512 {
513     AACContext *ac = avccontext->priv_data;
514     int i;
515
516     ac->avccontext = avccontext;
517     ac->m4ac.sample_rate = avccontext->sample_rate;
518
519     if (avccontext->extradata_size > 0) {
520         if (decode_audio_specific_config(ac, avccontext->extradata, avccontext->extradata_size))
521             return -1;
522     }
523
524     avccontext->sample_fmt = SAMPLE_FMT_S16;
525
526     AAC_INIT_VLC_STATIC( 0, 304);
527     AAC_INIT_VLC_STATIC( 1, 270);
528     AAC_INIT_VLC_STATIC( 2, 550);
529     AAC_INIT_VLC_STATIC( 3, 300);
530     AAC_INIT_VLC_STATIC( 4, 328);
531     AAC_INIT_VLC_STATIC( 5, 294);
532     AAC_INIT_VLC_STATIC( 6, 306);
533     AAC_INIT_VLC_STATIC( 7, 268);
534     AAC_INIT_VLC_STATIC( 8, 510);
535     AAC_INIT_VLC_STATIC( 9, 366);
536     AAC_INIT_VLC_STATIC(10, 462);
537
538     ff_aac_sbr_init();
539
540     dsputil_init(&ac->dsp, avccontext);
541
542     ac->random_state = 0x1f2e3d4c;
543
544     // -1024 - Compensate wrong IMDCT method.
545     // 32768 - Required to scale values to the correct range for the bias method
546     //         for float to int16 conversion.
547
548     if (ac->dsp.float_to_int16_interleave == ff_float_to_int16_interleave_c) {
549         ac->add_bias  = 385.0f;
550         ac->sf_scale  = 1. / (-1024. * 32768.);
551         ac->sf_offset = 0;
552     } else {
553         ac->add_bias  = 0.0f;
554         ac->sf_scale  = 1. / -1024.;
555         ac->sf_offset = 60;
556     }
557
558 #if !CONFIG_HARDCODED_TABLES
559     for (i = 0; i < 428; i++)
560         ff_aac_pow2sf_tab[i] = pow(2, (i - 200) / 4.);
561 #endif /* CONFIG_HARDCODED_TABLES */
562
563     INIT_VLC_STATIC(&vlc_scalefactors,7,FF_ARRAY_ELEMS(ff_aac_scalefactor_code),
564                     ff_aac_scalefactor_bits, sizeof(ff_aac_scalefactor_bits[0]), sizeof(ff_aac_scalefactor_bits[0]),
565                     ff_aac_scalefactor_code, sizeof(ff_aac_scalefactor_code[0]), sizeof(ff_aac_scalefactor_code[0]),
566                     352);
567
568     ff_mdct_init(&ac->mdct, 11, 1, 1.0);
569     ff_mdct_init(&ac->mdct_small, 8, 1, 1.0);
570     // window initialization
571     ff_kbd_window_init(ff_aac_kbd_long_1024, 4.0, 1024);
572     ff_kbd_window_init(ff_aac_kbd_short_128, 6.0, 128);
573     ff_init_ff_sine_windows(10);
574     ff_init_ff_sine_windows( 7);
575
576     cbrt_tableinit();
577
578     return 0;
579 }
580
581 /**
582  * Skip data_stream_element; reference: table 4.10.
583  */
584 static int skip_data_stream_element(AACContext *ac, GetBitContext *gb)
585 {
586     int byte_align = get_bits1(gb);
587     int count = get_bits(gb, 8);
588     if (count == 255)
589         count += get_bits(gb, 8);
590     if (byte_align)
591         align_get_bits(gb);
592
593     if (get_bits_left(gb) < 8 * count) {
594         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, overread_err);
595         return -1;
596     }
597     skip_bits_long(gb, 8 * count);
598     return 0;
599 }
600
601 static int decode_prediction(AACContext *ac, IndividualChannelStream *ics,
602                              GetBitContext *gb)
603 {
604     int sfb;
605     if (get_bits1(gb)) {
606         ics->predictor_reset_group = get_bits(gb, 5);
607         if (ics->predictor_reset_group == 0 || ics->predictor_reset_group > 30) {
608             av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Invalid Predictor Reset Group.\n");
609             return -1;
610         }
611     }
612     for (sfb = 0; sfb < FFMIN(ics->max_sfb, ff_aac_pred_sfb_max[ac->m4ac.sampling_index]); sfb++) {
613         ics->prediction_used[sfb] = get_bits1(gb);
614     }
615     return 0;
616 }
617
618 /**
619  * Decode Individual Channel Stream info; reference: table 4.6.
620  *
621  * @param   common_window   Channels have independent [0], or shared [1], Individual Channel Stream information.
622  */
623 static int decode_ics_info(AACContext *ac, IndividualChannelStream *ics,
624                            GetBitContext *gb, int common_window)
625 {
626     if (get_bits1(gb)) {
627         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Reserved bit set.\n");
628         memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
629         return -1;
630     }
631     ics->window_sequence[1] = ics->window_sequence[0];
632     ics->window_sequence[0] = get_bits(gb, 2);
633     ics->use_kb_window[1]   = ics->use_kb_window[0];
634     ics->use_kb_window[0]   = get_bits1(gb);
635     ics->num_window_groups  = 1;
636     ics->group_len[0]       = 1;
637     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
638         int i;
639         ics->max_sfb = get_bits(gb, 4);
640         for (i = 0; i < 7; i++) {
641             if (get_bits1(gb)) {
642                 ics->group_len[ics->num_window_groups - 1]++;
643             } else {
644                 ics->num_window_groups++;
645                 ics->group_len[ics->num_window_groups - 1] = 1;
646             }
647         }
648         ics->num_windows       = 8;
649         ics->swb_offset        =    ff_swb_offset_128[ac->m4ac.sampling_index];
650         ics->num_swb           =   ff_aac_num_swb_128[ac->m4ac.sampling_index];
651         ics->tns_max_bands     = ff_tns_max_bands_128[ac->m4ac.sampling_index];
652         ics->predictor_present = 0;
653     } else {
654         ics->max_sfb               = get_bits(gb, 6);
655         ics->num_windows           = 1;
656         ics->swb_offset            =    ff_swb_offset_1024[ac->m4ac.sampling_index];
657         ics->num_swb               =   ff_aac_num_swb_1024[ac->m4ac.sampling_index];
658         ics->tns_max_bands         = ff_tns_max_bands_1024[ac->m4ac.sampling_index];
659         ics->predictor_present     = get_bits1(gb);
660         ics->predictor_reset_group = 0;
661         if (ics->predictor_present) {
662             if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN) {
663                 if (decode_prediction(ac, ics, gb)) {
664                     memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
665                     return -1;
666                 }
667             } else if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_LC) {
668                 av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Prediction is not allowed in AAC-LC.\n");
669                 memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
670                 return -1;
671             } else {
672                 av_log_missing_feature(ac->avccontext, "Predictor bit set but LTP is", 1);
673                 memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
674                 return -1;
675             }
676         }
677     }
678
679     if (ics->max_sfb > ics->num_swb) {
680         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR,
681                "Number of scalefactor bands in group (%d) exceeds limit (%d).\n",
682                ics->max_sfb, ics->num_swb);
683         memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
684         return -1;
685     }
686
687     return 0;
688 }
689
690 /**
691  * Decode band types (section_data payload); reference: table 4.46.
692  *
693  * @param   band_type           array of the used band type
694  * @param   band_type_run_end   array of the last scalefactor band of a band type run
695  *
696  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
697  */
698 static int decode_band_types(AACContext *ac, enum BandType band_type[120],
699                              int band_type_run_end[120], GetBitContext *gb,
700                              IndividualChannelStream *ics)
701 {
702     int g, idx = 0;
703     const int bits = (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) ? 3 : 5;
704     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
705         int k = 0;
706         while (k < ics->max_sfb) {
707             uint8_t sect_end = k;
708             int sect_len_incr;
709             int sect_band_type = get_bits(gb, 4);
710             if (sect_band_type == 12) {
711                 av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "invalid band type\n");
712                 return -1;
713             }
714             while ((sect_len_incr = get_bits(gb, bits)) == (1 << bits) - 1)
715                 sect_end += sect_len_incr;
716             sect_end += sect_len_incr;
717             if (get_bits_left(gb) < 0) {
718                 av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, overread_err);
719                 return -1;
720             }
721             if (sect_end > ics->max_sfb) {
722                 av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR,
723                        "Number of bands (%d) exceeds limit (%d).\n",
724                        sect_end, ics->max_sfb);
725                 return -1;
726             }
727             for (; k < sect_end; k++) {
728                 band_type        [idx]   = sect_band_type;
729                 band_type_run_end[idx++] = sect_end;
730             }
731         }
732     }
733     return 0;
734 }
735
736 /**
737  * Decode scalefactors; reference: table 4.47.
738  *
739  * @param   global_gain         first scalefactor value as scalefactors are differentially coded
740  * @param   band_type           array of the used band type
741  * @param   band_type_run_end   array of the last scalefactor band of a band type run
742  * @param   sf                  array of scalefactors or intensity stereo positions
743  *
744  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
745  */
746 static int decode_scalefactors(AACContext *ac, float sf[120], GetBitContext *gb,
747                                unsigned int global_gain,
748                                IndividualChannelStream *ics,
749                                enum BandType band_type[120],
750                                int band_type_run_end[120])
751 {
752     const int sf_offset = ac->sf_offset + (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE ? 12 : 0);
753     int g, i, idx = 0;
754     int offset[3] = { global_gain, global_gain - 90, 100 };
755     int noise_flag = 1;
756     static const char *sf_str[3] = { "Global gain", "Noise gain", "Intensity stereo position" };
757     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
758         for (i = 0; i < ics->max_sfb;) {
759             int run_end = band_type_run_end[idx];
760             if (band_type[idx] == ZERO_BT) {
761                 for (; i < run_end; i++, idx++)
762                     sf[idx] = 0.;
763             } else if ((band_type[idx] == INTENSITY_BT) || (band_type[idx] == INTENSITY_BT2)) {
764                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
765                     offset[2] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
766                     if (offset[2] > 255U) {
767                         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR,
768                                "%s (%d) out of range.\n", sf_str[2], offset[2]);
769                         return -1;
770                     }
771                     sf[idx] = ff_aac_pow2sf_tab[-offset[2] + 300];
772                 }
773             } else if (band_type[idx] == NOISE_BT) {
774                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
775                     if (noise_flag-- > 0)
776                         offset[1] += get_bits(gb, 9) - 256;
777                     else
778                         offset[1] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
779                     if (offset[1] > 255U) {
780                         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR,
781                                "%s (%d) out of range.\n", sf_str[1], offset[1]);
782                         return -1;
783                     }
784                     sf[idx] = -ff_aac_pow2sf_tab[offset[1] + sf_offset + 100];
785                 }
786             } else {
787                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
788                     offset[0] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
789                     if (offset[0] > 255U) {
790                         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR,
791                                "%s (%d) out of range.\n", sf_str[0], offset[0]);
792                         return -1;
793                     }
794                     sf[idx] = -ff_aac_pow2sf_tab[ offset[0] + sf_offset];
795                 }
796             }
797         }
798     }
799     return 0;
800 }
801
802 /**
803  * Decode pulse data; reference: table 4.7.
804  */
805 static int decode_pulses(Pulse *pulse, GetBitContext *gb,
806                          const uint16_t *swb_offset, int num_swb)
807 {
808     int i, pulse_swb;
809     pulse->num_pulse = get_bits(gb, 2) + 1;
810     pulse_swb        = get_bits(gb, 6);
811     if (pulse_swb >= num_swb)
812         return -1;
813     pulse->pos[0]    = swb_offset[pulse_swb];
814     pulse->pos[0]   += get_bits(gb, 5);
815     if (pulse->pos[0] > 1023)
816         return -1;
817     pulse->amp[0]    = get_bits(gb, 4);
818     for (i = 1; i < pulse->num_pulse; i++) {
819         pulse->pos[i] = get_bits(gb, 5) + pulse->pos[i - 1];
820         if (pulse->pos[i] > 1023)
821             return -1;
822         pulse->amp[i] = get_bits(gb, 4);
823     }
824     return 0;
825 }
826
827 /**
828  * Decode Temporal Noise Shaping data; reference: table 4.48.
829  *
830  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
831  */
832 static int decode_tns(AACContext *ac, TemporalNoiseShaping *tns,
833                       GetBitContext *gb, const IndividualChannelStream *ics)
834 {
835     int w, filt, i, coef_len, coef_res, coef_compress;
836     const int is8 = ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE;
837     const int tns_max_order = is8 ? 7 : ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN ? 20 : 12;
838     for (w = 0; w < ics->num_windows; w++) {
839         if ((tns->n_filt[w] = get_bits(gb, 2 - is8))) {
840             coef_res = get_bits1(gb);
841
842             for (filt = 0; filt < tns->n_filt[w]; filt++) {
843                 int tmp2_idx;
844                 tns->length[w][filt] = get_bits(gb, 6 - 2 * is8);
845
846                 if ((tns->order[w][filt] = get_bits(gb, 5 - 2 * is8)) > tns_max_order) {
847                     av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "TNS filter order %d is greater than maximum %d.\n",
848                            tns->order[w][filt], tns_max_order);
849                     tns->order[w][filt] = 0;
850                     return -1;
851                 }
852                 if (tns->order[w][filt]) {
853                     tns->direction[w][filt] = get_bits1(gb);
854                     coef_compress = get_bits1(gb);
855                     coef_len = coef_res + 3 - coef_compress;
856                     tmp2_idx = 2 * coef_compress + coef_res;
857
858                     for (i = 0; i < tns->order[w][filt]; i++)
859                         tns->coef[w][filt][i] = tns_tmp2_map[tmp2_idx][get_bits(gb, coef_len)];
860                 }
861             }
862         }
863     }
864     return 0;
865 }
866
867 /**
868  * Decode Mid/Side data; reference: table 4.54.
869  *
870  * @param   ms_present  Indicates mid/side stereo presence. [0] mask is all 0s;
871  *                      [1] mask is decoded from bitstream; [2] mask is all 1s;
872  *                      [3] reserved for scalable AAC
873  */
874 static void decode_mid_side_stereo(ChannelElement *cpe, GetBitContext *gb,
875                                    int ms_present)
876 {
877     int idx;
878     if (ms_present == 1) {
879         for (idx = 0; idx < cpe->ch[0].ics.num_window_groups * cpe->ch[0].ics.max_sfb; idx++)
880             cpe->ms_mask[idx] = get_bits1(gb);
881     } else if (ms_present == 2) {
882         memset(cpe->ms_mask, 1, cpe->ch[0].ics.num_window_groups * cpe->ch[0].ics.max_sfb * sizeof(cpe->ms_mask[0]));
883     }
884 }
885
886 #ifndef VMUL2
887 static inline float *VMUL2(float *dst, const float *v, unsigned idx,
888                            const float *scale)
889 {
890     float s = *scale;
891     *dst++ = v[idx    & 15] * s;
892     *dst++ = v[idx>>4 & 15] * s;
893     return dst;
894 }
895 #endif
896
897 #ifndef VMUL4
898 static inline float *VMUL4(float *dst, const float *v, unsigned idx,
899                            const float *scale)
900 {
901     float s = *scale;
902     *dst++ = v[idx    & 3] * s;
903     *dst++ = v[idx>>2 & 3] * s;
904     *dst++ = v[idx>>4 & 3] * s;
905     *dst++ = v[idx>>6 & 3] * s;
906     return dst;
907 }
908 #endif
909
910 #ifndef VMUL2S
911 static inline float *VMUL2S(float *dst, const float *v, unsigned idx,
912                             unsigned sign, const float *scale)
913 {
914     union float754 s0, s1;
915
916     s0.f = s1.f = *scale;
917     s0.i ^= sign >> 1 << 31;
918     s1.i ^= sign      << 31;
919
920     *dst++ = v[idx    & 15] * s0.f;
921     *dst++ = v[idx>>4 & 15] * s1.f;
922
923     return dst;
924 }
925 #endif
926
927 #ifndef VMUL4S
928 static inline float *VMUL4S(float *dst, const float *v, unsigned idx,
929                             unsigned sign, const float *scale)
930 {
931     unsigned nz = idx >> 12;
932     union float754 s = { .f = *scale };
933     union float754 t;
934
935     t.i = s.i ^ (sign & 1<<31);
936     *dst++ = v[idx    & 3] * t.f;
937
938     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
939     t.i = s.i ^ (sign & 1<<31);
940     *dst++ = v[idx>>2 & 3] * t.f;
941
942     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
943     t.i = s.i ^ (sign & 1<<31);
944     *dst++ = v[idx>>4 & 3] * t.f;
945
946     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
947     t.i = s.i ^ (sign & 1<<31);
948     *dst++ = v[idx>>6 & 3] * t.f;
949
950     return dst;
951 }
952 #endif
953
954 /**
955  * Decode spectral data; reference: table 4.50.
956  * Dequantize and scale spectral data; reference: 4.6.3.3.
957  *
958  * @param   coef            array of dequantized, scaled spectral data
959  * @param   sf              array of scalefactors or intensity stereo positions
960  * @param   pulse_present   set if pulses are present
961  * @param   pulse           pointer to pulse data struct
962  * @param   band_type       array of the used band type
963  *
964  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
965  */
966 static int decode_spectrum_and_dequant(AACContext *ac, float coef[1024],
967                                        GetBitContext *gb, const float sf[120],
968                                        int pulse_present, const Pulse *pulse,
969                                        const IndividualChannelStream *ics,
970                                        enum BandType band_type[120])
971 {
972     int i, k, g, idx = 0;
973     const int c = 1024 / ics->num_windows;
974     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
975     float *coef_base = coef;
976     int err_idx;
977
978     for (g = 0; g < ics->num_windows; g++)
979         memset(coef + g * 128 + offsets[ics->max_sfb], 0, sizeof(float) * (c - offsets[ics->max_sfb]));
980
981     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
982         unsigned g_len = ics->group_len[g];
983
984         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
985             const unsigned cbt_m1 = band_type[idx] - 1;
986             float *cfo = coef + offsets[i];
987             int off_len = offsets[i + 1] - offsets[i];
988             int group;
989
990             if (cbt_m1 >= INTENSITY_BT2 - 1) {
991                 for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
992                     memset(cfo, 0, off_len * sizeof(float));
993                 }
994             } else if (cbt_m1 == NOISE_BT - 1) {
995                 for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
996                     float scale;
997                     float band_energy;
998
999                     for (k = 0; k < off_len; k++) {
1000                         ac->random_state  = lcg_random(ac->random_state);
1001                         cfo[k] = ac->random_state;
1002                     }
1003
1004                     band_energy = ac->dsp.scalarproduct_float(cfo, cfo, off_len);
1005                     scale = sf[idx] / sqrtf(band_energy);
1006                     ac->dsp.vector_fmul_scalar(cfo, cfo, scale, off_len);
1007                 }
1008             } else {
1009                 const float *vq = ff_aac_codebook_vector_vals[cbt_m1];
1010                 const uint16_t *cb_vector_idx = ff_aac_codebook_vector_idx[cbt_m1];
1011                 VLC_TYPE (*vlc_tab)[2] = vlc_spectral[cbt_m1].table;
1012                 const int cb_size = ff_aac_spectral_sizes[cbt_m1];
1013                 OPEN_READER(re, gb);
1014
1015                 switch (cbt_m1 >> 1) {
1016                 case 0:
1017                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1018                         float *cf = cfo;
1019                         int len = off_len;
1020
1021                         do {
1022                             int code;
1023                             unsigned cb_idx;
1024
1025                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1026                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1027
1028                             if (code >= cb_size) {
1029                                 err_idx = code;
1030                                 goto err_cb_overflow;
1031                             }
1032
1033                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1034                             cf = VMUL4(cf, vq, cb_idx, sf + idx);
1035                         } while (len -= 4);
1036                     }
1037                     break;
1038
1039                 case 1:
1040                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1041                         float *cf = cfo;
1042                         int len = off_len;
1043
1044                         do {
1045                             int code;
1046                             unsigned nnz;
1047                             unsigned cb_idx;
1048                             uint32_t bits;
1049
1050                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1051                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1052
1053                             if (code >= cb_size) {
1054                                 err_idx = code;
1055                                 goto err_cb_overflow;
1056                             }
1057
1058 #if MIN_CACHE_BITS < 20
1059                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1060 #endif
1061                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1062                             nnz = cb_idx >> 8 & 15;
1063                             bits = SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (32-nnz);
1064                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1065                             cf = VMUL4S(cf, vq, cb_idx, bits, sf + idx);
1066                         } while (len -= 4);
1067                     }
1068                     break;
1069
1070                 case 2:
1071                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1072                         float *cf = cfo;
1073                         int len = off_len;
1074
1075                         do {
1076                             int code;
1077                             unsigned cb_idx;
1078
1079                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1080                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1081
1082                             if (code >= cb_size) {
1083                                 err_idx = code;
1084                                 goto err_cb_overflow;
1085                             }
1086
1087                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1088                             cf = VMUL2(cf, vq, cb_idx, sf + idx);
1089                         } while (len -= 2);
1090                     }
1091                     break;
1092
1093                 case 3:
1094                 case 4:
1095                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1096                         float *cf = cfo;
1097                         int len = off_len;
1098
1099                         do {
1100                             int code;
1101                             unsigned nnz;
1102                             unsigned cb_idx;
1103                             unsigned sign;
1104
1105                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1106                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1107
1108                             if (code >= cb_size) {
1109                                 err_idx = code;
1110                                 goto err_cb_overflow;
1111                             }
1112
1113                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1114                             nnz = cb_idx >> 8 & 15;
1115                             sign = SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (cb_idx >> 12);
1116                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1117                             cf = VMUL2S(cf, vq, cb_idx, sign, sf + idx);
1118                         } while (len -= 2);
1119                     }
1120                     break;
1121
1122                 default:
1123                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1124                         float *cf = cfo;
1125                         uint32_t *icf = (uint32_t *) cf;
1126                         int len = off_len;
1127
1128                         do {
1129                             int code;
1130                             unsigned nzt, nnz;
1131                             unsigned cb_idx;
1132                             uint32_t bits;
1133                             int j;
1134
1135                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1136                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1137
1138                             if (!code) {
1139                                 *icf++ = 0;
1140                                 *icf++ = 0;
1141                                 continue;
1142                             }
1143
1144                             if (code >= cb_size) {
1145                                 err_idx = code;
1146                                 goto err_cb_overflow;
1147                             }
1148
1149                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1150                             nnz = cb_idx >> 12;
1151                             nzt = cb_idx >> 8;
1152                             bits = SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (32-nnz);
1153                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1154
1155                             for (j = 0; j < 2; j++) {
1156                                 if (nzt & 1<<j) {
1157                                     uint32_t b;
1158                                     int n;
1159                                     /* The total length of escape_sequence must be < 22 bits according
1160                                        to the specification (i.e. max is 111111110xxxxxxxxxxxx). */
1161                                     UPDATE_CACHE(re, gb);
1162                                     b = GET_CACHE(re, gb);
1163                                     b = 31 - av_log2(~b);
1164
1165                                     if (b > 8) {
1166                                         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "error in spectral data, ESC overflow\n");
1167                                         return -1;
1168                                     }
1169
1170 #if MIN_CACHE_BITS < 21
1171                                     LAST_SKIP_BITS(re, gb, b + 1);
1172                                     UPDATE_CACHE(re, gb);
1173 #else
1174                                     SKIP_BITS(re, gb, b + 1);
1175 #endif
1176                                     b += 4;
1177                                     n = (1 << b) + SHOW_UBITS(re, gb, b);
1178                                     LAST_SKIP_BITS(re, gb, b);
1179                                     *icf++ = cbrt_tab[n] | (bits & 1<<31);
1180                                     bits <<= 1;
1181                                 } else {
1182                                     unsigned v = ((const uint32_t*)vq)[cb_idx & 15];
1183                                     *icf++ = (bits & 1<<31) | v;
1184                                     bits <<= !!v;
1185                                 }
1186                                 cb_idx >>= 4;
1187                             }
1188                         } while (len -= 2);
1189
1190                         ac->dsp.vector_fmul_scalar(cfo, cfo, sf[idx], off_len);
1191                     }
1192                 }
1193
1194                 CLOSE_READER(re, gb);
1195             }
1196         }
1197         coef += g_len << 7;
1198     }
1199
1200     if (pulse_present) {
1201         idx = 0;
1202         for (i = 0; i < pulse->num_pulse; i++) {
1203             float co = coef_base[ pulse->pos[i] ];
1204             while (offsets[idx + 1] <= pulse->pos[i])
1205                 idx++;
1206             if (band_type[idx] != NOISE_BT && sf[idx]) {
1207                 float ico = -pulse->amp[i];
1208                 if (co) {
1209                     co /= sf[idx];
1210                     ico = co / sqrtf(sqrtf(fabsf(co))) + (co > 0 ? -ico : ico);
1211                 }
1212                 coef_base[ pulse->pos[i] ] = cbrtf(fabsf(ico)) * ico * sf[idx];
1213             }
1214         }
1215     }
1216     return 0;
1217
1218 err_cb_overflow:
1219     av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR,
1220            "Read beyond end of ff_aac_codebook_vectors[%d][]. index %d >= %d\n",
1221            band_type[idx], err_idx, ff_aac_spectral_sizes[band_type[idx]]);
1222     return -1;
1223 }
1224
1225 static av_always_inline float flt16_round(float pf)
1226 {
1227     union float754 tmp;
1228     tmp.f = pf;
1229     tmp.i = (tmp.i + 0x00008000U) & 0xFFFF0000U;
1230     return tmp.f;
1231 }
1232
1233 static av_always_inline float flt16_even(float pf)
1234 {
1235     union float754 tmp;
1236     tmp.f = pf;
1237     tmp.i = (tmp.i + 0x00007FFFU + (tmp.i & 0x00010000U >> 16)) & 0xFFFF0000U;
1238     return tmp.f;
1239 }
1240
1241 static av_always_inline float flt16_trunc(float pf)
1242 {
1243     union float754 pun;
1244     pun.f = pf;
1245     pun.i &= 0xFFFF0000U;
1246     return pun.f;
1247 }
1248
1249 static av_always_inline void predict(AACContext *ac, PredictorState *ps, float *coef,
1250                     int output_enable)
1251 {
1252     const float a     = 0.953125; // 61.0 / 64
1253     const float alpha = 0.90625;  // 29.0 / 32
1254     float e0, e1;
1255     float pv;
1256     float k1, k2;
1257
1258     k1 = ps->var0 > 1 ? ps->cor0 * flt16_even(a / ps->var0) : 0;
1259     k2 = ps->var1 > 1 ? ps->cor1 * flt16_even(a / ps->var1) : 0;
1260
1261     pv = flt16_round(k1 * ps->r0 + k2 * ps->r1);
1262     if (output_enable)
1263         *coef += pv * ac->sf_scale;
1264
1265     e0 = *coef / ac->sf_scale;
1266     e1 = e0 - k1 * ps->r0;
1267
1268     ps->cor1 = flt16_trunc(alpha * ps->cor1 + ps->r1 * e1);
1269     ps->var1 = flt16_trunc(alpha * ps->var1 + 0.5 * (ps->r1 * ps->r1 + e1 * e1));
1270     ps->cor0 = flt16_trunc(alpha * ps->cor0 + ps->r0 * e0);
1271     ps->var0 = flt16_trunc(alpha * ps->var0 + 0.5 * (ps->r0 * ps->r0 + e0 * e0));
1272
1273     ps->r1 = flt16_trunc(a * (ps->r0 - k1 * e0));
1274     ps->r0 = flt16_trunc(a * e0);
1275 }
1276
1277 /**
1278  * Apply AAC-Main style frequency domain prediction.
1279  */
1280 static void apply_prediction(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
1281 {
1282     int sfb, k;
1283
1284     if (!sce->ics.predictor_initialized) {
1285         reset_all_predictors(sce->predictor_state);
1286         sce->ics.predictor_initialized = 1;
1287     }
1288
1289     if (sce->ics.window_sequence[0] != EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1290         for (sfb = 0; sfb < ff_aac_pred_sfb_max[ac->m4ac.sampling_index]; sfb++) {
1291             for (k = sce->ics.swb_offset[sfb]; k < sce->ics.swb_offset[sfb + 1]; k++) {
1292                 predict(ac, &sce->predictor_state[k], &sce->coeffs[k],
1293                         sce->ics.predictor_present && sce->ics.prediction_used[sfb]);
1294             }
1295         }
1296         if (sce->ics.predictor_reset_group)
1297             reset_predictor_group(sce->predictor_state, sce->ics.predictor_reset_group);
1298     } else
1299         reset_all_predictors(sce->predictor_state);
1300 }
1301
1302 /**
1303  * Decode an individual_channel_stream payload; reference: table 4.44.
1304  *
1305  * @param   common_window   Channels have independent [0], or shared [1], Individual Channel Stream information.
1306  * @param   scale_flag      scalable [1] or non-scalable [0] AAC (Unused until scalable AAC is implemented.)
1307  *
1308  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1309  */
1310 static int decode_ics(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce,
1311                       GetBitContext *gb, int common_window, int scale_flag)
1312 {
1313     Pulse pulse;
1314     TemporalNoiseShaping    *tns = &sce->tns;
1315     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
1316     float *out = sce->coeffs;
1317     int global_gain, pulse_present = 0;
1318
1319     /* This assignment is to silence a GCC warning about the variable being used
1320      * uninitialized when in fact it always is.
1321      */
1322     pulse.num_pulse = 0;
1323
1324     global_gain = get_bits(gb, 8);
1325
1326     if (!common_window && !scale_flag) {
1327         if (decode_ics_info(ac, ics, gb, 0) < 0)
1328             return -1;
1329     }
1330
1331     if (decode_band_types(ac, sce->band_type, sce->band_type_run_end, gb, ics) < 0)
1332         return -1;
1333     if (decode_scalefactors(ac, sce->sf, gb, global_gain, ics, sce->band_type, sce->band_type_run_end) < 0)
1334         return -1;
1335
1336     pulse_present = 0;
1337     if (!scale_flag) {
1338         if ((pulse_present = get_bits1(gb))) {
1339             if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1340                 av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Pulse tool not allowed in eight short sequence.\n");
1341                 return -1;
1342             }
1343             if (decode_pulses(&pulse, gb, ics->swb_offset, ics->num_swb)) {
1344                 av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Pulse data corrupt or invalid.\n");
1345                 return -1;
1346             }
1347         }
1348         if ((tns->present = get_bits1(gb)) && decode_tns(ac, tns, gb, ics))
1349             return -1;
1350         if (get_bits1(gb)) {
1351             av_log_missing_feature(ac->avccontext, "SSR", 1);
1352             return -1;
1353         }
1354     }
1355
1356     if (decode_spectrum_and_dequant(ac, out, gb, sce->sf, pulse_present, &pulse, ics, sce->band_type) < 0)
1357         return -1;
1358
1359     if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN && !common_window)
1360         apply_prediction(ac, sce);
1361
1362     return 0;
1363 }
1364
1365 /**
1366  * Mid/Side stereo decoding; reference: 4.6.8.1.3.
1367  */
1368 static void apply_mid_side_stereo(AACContext *ac, ChannelElement *cpe)
1369 {
1370     const IndividualChannelStream *ics = &cpe->ch[0].ics;
1371     float *ch0 = cpe->ch[0].coeffs;
1372     float *ch1 = cpe->ch[1].coeffs;
1373     int g, i, group, idx = 0;
1374     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1375     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1376         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
1377             if (cpe->ms_mask[idx] &&
1378                     cpe->ch[0].band_type[idx] < NOISE_BT && cpe->ch[1].band_type[idx] < NOISE_BT) {
1379                 for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++) {
1380                     ac->dsp.butterflies_float(ch0 + group * 128 + offsets[i],
1381                                               ch1 + group * 128 + offsets[i],
1382                                               offsets[i+1] - offsets[i]);
1383                 }
1384             }
1385         }
1386         ch0 += ics->group_len[g] * 128;
1387         ch1 += ics->group_len[g] * 128;
1388     }
1389 }
1390
1391 /**
1392  * intensity stereo decoding; reference: 4.6.8.2.3
1393  *
1394  * @param   ms_present  Indicates mid/side stereo presence. [0] mask is all 0s;
1395  *                      [1] mask is decoded from bitstream; [2] mask is all 1s;
1396  *                      [3] reserved for scalable AAC
1397  */
1398 static void apply_intensity_stereo(ChannelElement *cpe, int ms_present)
1399 {
1400     const IndividualChannelStream *ics = &cpe->ch[1].ics;
1401     SingleChannelElement         *sce1 = &cpe->ch[1];
1402     float *coef0 = cpe->ch[0].coeffs, *coef1 = cpe->ch[1].coeffs;
1403     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1404     int g, group, i, k, idx = 0;
1405     int c;
1406     float scale;
1407     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1408         for (i = 0; i < ics->max_sfb;) {
1409             if (sce1->band_type[idx] == INTENSITY_BT || sce1->band_type[idx] == INTENSITY_BT2) {
1410                 const int bt_run_end = sce1->band_type_run_end[idx];
1411                 for (; i < bt_run_end; i++, idx++) {
1412                     c = -1 + 2 * (sce1->band_type[idx] - 14);
1413                     if (ms_present)
1414                         c *= 1 - 2 * cpe->ms_mask[idx];
1415                     scale = c * sce1->sf[idx];
1416                     for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++)
1417                         for (k = offsets[i]; k < offsets[i + 1]; k++)
1418                             coef1[group * 128 + k] = scale * coef0[group * 128 + k];
1419                 }
1420             } else {
1421                 int bt_run_end = sce1->band_type_run_end[idx];
1422                 idx += bt_run_end - i;
1423                 i    = bt_run_end;
1424             }
1425         }
1426         coef0 += ics->group_len[g] * 128;
1427         coef1 += ics->group_len[g] * 128;
1428     }
1429 }
1430
1431 /**
1432  * Decode a channel_pair_element; reference: table 4.4.
1433  *
1434  * @param   elem_id Identifies the instance of a syntax element.
1435  *
1436  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1437  */
1438 static int decode_cpe(AACContext *ac, GetBitContext *gb, ChannelElement *cpe)
1439 {
1440     int i, ret, common_window, ms_present = 0;
1441
1442     common_window = get_bits1(gb);
1443     if (common_window) {
1444         if (decode_ics_info(ac, &cpe->ch[0].ics, gb, 1))
1445             return -1;
1446         i = cpe->ch[1].ics.use_kb_window[0];
1447         cpe->ch[1].ics = cpe->ch[0].ics;
1448         cpe->ch[1].ics.use_kb_window[1] = i;
1449         ms_present = get_bits(gb, 2);
1450         if (ms_present == 3) {
1451             av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "ms_present = 3 is reserved.\n");
1452             return -1;
1453         } else if (ms_present)
1454             decode_mid_side_stereo(cpe, gb, ms_present);
1455     }
1456     if ((ret = decode_ics(ac, &cpe->ch[0], gb, common_window, 0)))
1457         return ret;
1458     if ((ret = decode_ics(ac, &cpe->ch[1], gb, common_window, 0)))
1459         return ret;
1460
1461     if (common_window) {
1462         if (ms_present)
1463             apply_mid_side_stereo(ac, cpe);
1464         if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN) {
1465             apply_prediction(ac, &cpe->ch[0]);
1466             apply_prediction(ac, &cpe->ch[1]);
1467         }
1468     }
1469
1470     apply_intensity_stereo(cpe, ms_present);
1471     return 0;
1472 }
1473
1474 /**
1475  * Decode coupling_channel_element; reference: table 4.8.
1476  *
1477  * @param   elem_id Identifies the instance of a syntax element.
1478  *
1479  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1480  */
1481 static int decode_cce(AACContext *ac, GetBitContext *gb, ChannelElement *che)
1482 {
1483     int num_gain = 0;
1484     int c, g, sfb, ret;
1485     int sign;
1486     float scale;
1487     SingleChannelElement *sce = &che->ch[0];
1488     ChannelCoupling     *coup = &che->coup;
1489
1490     coup->coupling_point = 2 * get_bits1(gb);
1491     coup->num_coupled = get_bits(gb, 3);
1492     for (c = 0; c <= coup->num_coupled; c++) {
1493         num_gain++;
1494         coup->type[c] = get_bits1(gb) ? TYPE_CPE : TYPE_SCE;
1495         coup->id_select[c] = get_bits(gb, 4);
1496         if (coup->type[c] == TYPE_CPE) {
1497             coup->ch_select[c] = get_bits(gb, 2);
1498             if (coup->ch_select[c] == 3)
1499                 num_gain++;
1500         } else
1501             coup->ch_select[c] = 2;
1502     }
1503     coup->coupling_point += get_bits1(gb) || (coup->coupling_point >> 1);
1504
1505     sign  = get_bits(gb, 1);
1506     scale = pow(2., pow(2., (int)get_bits(gb, 2) - 3));
1507
1508     if ((ret = decode_ics(ac, sce, gb, 0, 0)))
1509         return ret;
1510
1511     for (c = 0; c < num_gain; c++) {
1512         int idx  = 0;
1513         int cge  = 1;
1514         int gain = 0;
1515         float gain_cache = 1.;
1516         if (c) {
1517             cge = coup->coupling_point == AFTER_IMDCT ? 1 : get_bits1(gb);
1518             gain = cge ? get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60: 0;
1519             gain_cache = pow(scale, -gain);
1520         }
1521         if (coup->coupling_point == AFTER_IMDCT) {
1522             coup->gain[c][0] = gain_cache;
1523         } else {
1524             for (g = 0; g < sce->ics.num_window_groups; g++) {
1525                 for (sfb = 0; sfb < sce->ics.max_sfb; sfb++, idx++) {
1526                     if (sce->band_type[idx] != ZERO_BT) {
1527                         if (!cge) {
1528                             int t = get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
1529                             if (t) {
1530                                 int s = 1;
1531                                 t = gain += t;
1532                                 if (sign) {
1533                                     s  -= 2 * (t & 0x1);
1534                                     t >>= 1;
1535                                 }
1536                                 gain_cache = pow(scale, -t) * s;
1537                             }
1538                         }
1539                         coup->gain[c][idx] = gain_cache;
1540                     }
1541                 }
1542             }
1543         }
1544     }
1545     return 0;
1546 }
1547
1548 /**
1549  * Parse whether channels are to be excluded from Dynamic Range Compression; reference: table 4.53.
1550  *
1551  * @return  Returns number of bytes consumed.
1552  */
1553 static int decode_drc_channel_exclusions(DynamicRangeControl *che_drc,
1554                                          GetBitContext *gb)
1555 {
1556     int i;
1557     int num_excl_chan = 0;
1558
1559     do {
1560         for (i = 0; i < 7; i++)
1561             che_drc->exclude_mask[num_excl_chan++] = get_bits1(gb);
1562     } while (num_excl_chan < MAX_CHANNELS - 7 && get_bits1(gb));
1563
1564     return num_excl_chan / 7;
1565 }
1566
1567 /**
1568  * Decode dynamic range information; reference: table 4.52.
1569  *
1570  * @param   cnt length of TYPE_FIL syntactic element in bytes
1571  *
1572  * @return  Returns number of bytes consumed.
1573  */
1574 static int decode_dynamic_range(DynamicRangeControl *che_drc,
1575                                 GetBitContext *gb, int cnt)
1576 {
1577     int n             = 1;
1578     int drc_num_bands = 1;
1579     int i;
1580
1581     /* pce_tag_present? */
1582     if (get_bits1(gb)) {
1583         che_drc->pce_instance_tag  = get_bits(gb, 4);
1584         skip_bits(gb, 4); // tag_reserved_bits
1585         n++;
1586     }
1587
1588     /* excluded_chns_present? */
1589     if (get_bits1(gb)) {
1590         n += decode_drc_channel_exclusions(che_drc, gb);
1591     }
1592
1593     /* drc_bands_present? */
1594     if (get_bits1(gb)) {
1595         che_drc->band_incr            = get_bits(gb, 4);
1596         che_drc->interpolation_scheme = get_bits(gb, 4);
1597         n++;
1598         drc_num_bands += che_drc->band_incr;
1599         for (i = 0; i < drc_num_bands; i++) {
1600             che_drc->band_top[i] = get_bits(gb, 8);
1601             n++;
1602         }
1603     }
1604
1605     /* prog_ref_level_present? */
1606     if (get_bits1(gb)) {
1607         che_drc->prog_ref_level = get_bits(gb, 7);
1608         skip_bits1(gb); // prog_ref_level_reserved_bits
1609         n++;
1610     }
1611
1612     for (i = 0; i < drc_num_bands; i++) {
1613         che_drc->dyn_rng_sgn[i] = get_bits1(gb);
1614         che_drc->dyn_rng_ctl[i] = get_bits(gb, 7);
1615         n++;
1616     }
1617
1618     return n;
1619 }
1620
1621 /**
1622  * Decode extension data (incomplete); reference: table 4.51.
1623  *
1624  * @param   cnt length of TYPE_FIL syntactic element in bytes
1625  *
1626  * @return Returns number of bytes consumed
1627  */
1628 static int decode_extension_payload(AACContext *ac, GetBitContext *gb, int cnt,
1629                                     ChannelElement *che, enum RawDataBlockType elem_type)
1630 {
1631     int crc_flag = 0;
1632     int res = cnt;
1633     switch (get_bits(gb, 4)) { // extension type
1634     case EXT_SBR_DATA_CRC:
1635         crc_flag++;
1636     case EXT_SBR_DATA:
1637         if (!che) {
1638             av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "SBR was found before the first channel element.\n");
1639             return res;
1640         } else if (!ac->m4ac.sbr) {
1641             av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "SBR signaled to be not-present but was found in the bitstream.\n");
1642             skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
1643             return res;
1644         } else if (ac->m4ac.sbr == -1 && ac->output_configured == OC_LOCKED) {
1645             av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Implicit SBR was found with a first occurrence after the first frame.\n");
1646             skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
1647             return res;
1648         } else {
1649             ac->m4ac.sbr = 1;
1650         }
1651         res = ff_decode_sbr_extension(ac, &che->sbr, gb, crc_flag, cnt, elem_type);
1652         break;
1653     case EXT_DYNAMIC_RANGE:
1654         res = decode_dynamic_range(&ac->che_drc, gb, cnt);
1655         break;
1656     case EXT_FILL:
1657     case EXT_FILL_DATA:
1658     case EXT_DATA_ELEMENT:
1659     default:
1660         skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
1661         break;
1662     };
1663     return res;
1664 }
1665
1666 /**
1667  * Decode Temporal Noise Shaping filter coefficients and apply all-pole filters; reference: 4.6.9.3.
1668  *
1669  * @param   decode  1 if tool is used normally, 0 if tool is used in LTP.
1670  * @param   coef    spectral coefficients
1671  */
1672 static void apply_tns(float coef[1024], TemporalNoiseShaping *tns,
1673                       IndividualChannelStream *ics, int decode)
1674 {
1675     const int mmm = FFMIN(ics->tns_max_bands, ics->max_sfb);
1676     int w, filt, m, i;
1677     int bottom, top, order, start, end, size, inc;
1678     float lpc[TNS_MAX_ORDER];
1679
1680     for (w = 0; w < ics->num_windows; w++) {
1681         bottom = ics->num_swb;
1682         for (filt = 0; filt < tns->n_filt[w]; filt++) {
1683             top    = bottom;
1684             bottom = FFMAX(0, top - tns->length[w][filt]);
1685             order  = tns->order[w][filt];
1686             if (order == 0)
1687                 continue;
1688
1689             // tns_decode_coef
1690             compute_lpc_coefs(tns->coef[w][filt], order, lpc, 0, 0, 0);
1691
1692             start = ics->swb_offset[FFMIN(bottom, mmm)];
1693             end   = ics->swb_offset[FFMIN(   top, mmm)];
1694             if ((size = end - start) <= 0)
1695                 continue;
1696             if (tns->direction[w][filt]) {
1697                 inc = -1;
1698                 start = end - 1;
1699             } else {
1700                 inc = 1;
1701             }
1702             start += w * 128;
1703
1704             // ar filter
1705             for (m = 0; m < size; m++, start += inc)
1706                 for (i = 1; i <= FFMIN(m, order); i++)
1707                     coef[start] -= coef[start - i * inc] * lpc[i - 1];
1708         }
1709     }
1710 }
1711
1712 /**
1713  * Conduct IMDCT and windowing.
1714  */
1715 static void imdct_and_windowing(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce, float bias)
1716 {
1717     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
1718     float *in    = sce->coeffs;
1719     float *out   = sce->ret;
1720     float *saved = sce->saved;
1721     const float *swindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
1722     const float *lwindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
1723     const float *swindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
1724     float *buf  = ac->buf_mdct;
1725     float *temp = ac->temp;
1726     int i;
1727
1728     // imdct
1729     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1730         if (ics->window_sequence[1] == ONLY_LONG_SEQUENCE || ics->window_sequence[1] == LONG_STOP_SEQUENCE)
1731             av_log(ac->avccontext, AV_LOG_WARNING,
1732                    "Transition from an ONLY_LONG or LONG_STOP to an EIGHT_SHORT sequence detected. "
1733                    "If you heard an audible artifact, please submit the sample to the FFmpeg developers.\n");
1734         for (i = 0; i < 1024; i += 128)
1735             ff_imdct_half(&ac->mdct_small, buf + i, in + i);
1736     } else
1737         ff_imdct_half(&ac->mdct, buf, in);
1738
1739     /* window overlapping
1740      * NOTE: To simplify the overlapping code, all 'meaningless' short to long
1741      * and long to short transitions are considered to be short to short
1742      * transitions. This leaves just two cases (long to long and short to short)
1743      * with a little special sauce for EIGHT_SHORT_SEQUENCE.
1744      */
1745     if ((ics->window_sequence[1] == ONLY_LONG_SEQUENCE || ics->window_sequence[1] == LONG_STOP_SEQUENCE) &&
1746             (ics->window_sequence[0] == ONLY_LONG_SEQUENCE || ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE)) {
1747         ac->dsp.vector_fmul_window(    out,               saved,            buf,         lwindow_prev, bias, 512);
1748     } else {
1749         for (i = 0; i < 448; i++)
1750             out[i] = saved[i] + bias;
1751
1752         if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1753             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 0*128, saved + 448,      buf + 0*128, swindow_prev, bias, 64);
1754             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 1*128, buf + 0*128 + 64, buf + 1*128, swindow,      bias, 64);
1755             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 2*128, buf + 1*128 + 64, buf + 2*128, swindow,      bias, 64);
1756             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 3*128, buf + 2*128 + 64, buf + 3*128, swindow,      bias, 64);
1757             ac->dsp.vector_fmul_window(temp,              buf + 3*128 + 64, buf + 4*128, swindow,      bias, 64);
1758             memcpy(                    out + 448 + 4*128, temp, 64 * sizeof(float));
1759         } else {
1760             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448,         saved + 448,      buf,         swindow_prev, bias, 64);
1761             for (i = 576; i < 1024; i++)
1762                 out[i] = buf[i-512] + bias;
1763         }
1764     }
1765
1766     // buffer update
1767     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1768         for (i = 0; i < 64; i++)
1769             saved[i] = temp[64 + i] - bias;
1770         ac->dsp.vector_fmul_window(saved + 64,  buf + 4*128 + 64, buf + 5*128, swindow, 0, 64);
1771         ac->dsp.vector_fmul_window(saved + 192, buf + 5*128 + 64, buf + 6*128, swindow, 0, 64);
1772         ac->dsp.vector_fmul_window(saved + 320, buf + 6*128 + 64, buf + 7*128, swindow, 0, 64);
1773         memcpy(                    saved + 448, buf + 7*128 + 64,  64 * sizeof(float));
1774     } else if (ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE) {
1775         memcpy(                    saved,       buf + 512,        448 * sizeof(float));
1776         memcpy(                    saved + 448, buf + 7*128 + 64,  64 * sizeof(float));
1777     } else { // LONG_STOP or ONLY_LONG
1778         memcpy(                    saved,       buf + 512,        512 * sizeof(float));
1779     }
1780 }
1781
1782 /**
1783  * Apply dependent channel coupling (applied before IMDCT).
1784  *
1785  * @param   index   index into coupling gain array
1786  */
1787 static void apply_dependent_coupling(AACContext *ac,
1788                                      SingleChannelElement *target,
1789                                      ChannelElement *cce, int index)
1790 {
1791     IndividualChannelStream *ics = &cce->ch[0].ics;
1792     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1793     float *dest = target->coeffs;
1794     const float *src = cce->ch[0].coeffs;
1795     int g, i, group, k, idx = 0;
1796     if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP) {
1797         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR,
1798                "Dependent coupling is not supported together with LTP\n");
1799         return;
1800     }
1801     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1802         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
1803             if (cce->ch[0].band_type[idx] != ZERO_BT) {
1804                 const float gain = cce->coup.gain[index][idx];
1805                 for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++) {
1806                     for (k = offsets[i]; k < offsets[i + 1]; k++) {
1807                         // XXX dsputil-ize
1808                         dest[group * 128 + k] += gain * src[group * 128 + k];
1809                     }
1810                 }
1811             }
1812         }
1813         dest += ics->group_len[g] * 128;
1814         src  += ics->group_len[g] * 128;
1815     }
1816 }
1817
1818 /**
1819  * Apply independent channel coupling (applied after IMDCT).
1820  *
1821  * @param   index   index into coupling gain array
1822  */
1823 static void apply_independent_coupling(AACContext *ac,
1824                                        SingleChannelElement *target,
1825                                        ChannelElement *cce, int index)
1826 {
1827     int i;
1828     const float gain = cce->coup.gain[index][0];
1829     const float bias = ac->add_bias;
1830     const float *src = cce->ch[0].ret;
1831     float *dest = target->ret;
1832     const int len = 1024 << (ac->m4ac.sbr == 1);
1833
1834     for (i = 0; i < len; i++)
1835         dest[i] += gain * (src[i] - bias);
1836 }
1837
1838 /**
1839  * channel coupling transformation interface
1840  *
1841  * @param   index   index into coupling gain array
1842  * @param   apply_coupling_method   pointer to (in)dependent coupling function
1843  */
1844 static void apply_channel_coupling(AACContext *ac, ChannelElement *cc,
1845                                    enum RawDataBlockType type, int elem_id,
1846                                    enum CouplingPoint coupling_point,
1847                                    void (*apply_coupling_method)(AACContext *ac, SingleChannelElement *target, ChannelElement *cce, int index))
1848 {
1849     int i, c;
1850
1851     for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
1852         ChannelElement *cce = ac->che[TYPE_CCE][i];
1853         int index = 0;
1854
1855         if (cce && cce->coup.coupling_point == coupling_point) {
1856             ChannelCoupling *coup = &cce->coup;
1857
1858             for (c = 0; c <= coup->num_coupled; c++) {
1859                 if (coup->type[c] == type && coup->id_select[c] == elem_id) {
1860                     if (coup->ch_select[c] != 1) {
1861                         apply_coupling_method(ac, &cc->ch[0], cce, index);
1862                         if (coup->ch_select[c] != 0)
1863                             index++;
1864                     }
1865                     if (coup->ch_select[c] != 2)
1866                         apply_coupling_method(ac, &cc->ch[1], cce, index++);
1867                 } else
1868                     index += 1 + (coup->ch_select[c] == 3);
1869             }
1870         }
1871     }
1872 }
1873
1874 /**
1875  * Convert spectral data to float samples, applying all supported tools as appropriate.
1876  */
1877 static void spectral_to_sample(AACContext *ac)
1878 {
1879     int i, type;
1880     float imdct_bias = (ac->m4ac.sbr <= 0) ? ac->add_bias : 0.0f;
1881     for (type = 3; type >= 0; type--) {
1882         for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
1883             ChannelElement *che = ac->che[type][i];
1884             if (che) {
1885                 if (type <= TYPE_CPE)
1886                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, BEFORE_TNS, apply_dependent_coupling);
1887                 if (che->ch[0].tns.present)
1888                     apply_tns(che->ch[0].coeffs, &che->ch[0].tns, &che->ch[0].ics, 1);
1889                 if (che->ch[1].tns.present)
1890                     apply_tns(che->ch[1].coeffs, &che->ch[1].tns, &che->ch[1].ics, 1);
1891                 if (type <= TYPE_CPE)
1892                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, BETWEEN_TNS_AND_IMDCT, apply_dependent_coupling);
1893                 if (type != TYPE_CCE || che->coup.coupling_point == AFTER_IMDCT) {
1894                     imdct_and_windowing(ac, &che->ch[0], imdct_bias);
1895                     if (type == TYPE_CPE) {
1896                         imdct_and_windowing(ac, &che->ch[1], imdct_bias);
1897                     }
1898                     if (ac->m4ac.sbr > 0) {
1899                         ff_sbr_apply(ac, &che->sbr, type, che->ch[0].ret, che->ch[1].ret);
1900                     }
1901                 }
1902                 if (type <= TYPE_CCE)
1903                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, AFTER_IMDCT, apply_independent_coupling);
1904             }
1905         }
1906     }
1907 }
1908
1909 static int parse_adts_frame_header(AACContext *ac, GetBitContext *gb)
1910 {
1911     int size;
1912     AACADTSHeaderInfo hdr_info;
1913
1914     size = ff_aac_parse_header(gb, &hdr_info);
1915     if (size > 0) {
1916         if (ac->output_configured != OC_LOCKED && hdr_info.chan_config) {
1917             enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID];
1918             memset(new_che_pos, 0, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
1919             ac->m4ac.chan_config = hdr_info.chan_config;
1920             if (set_default_channel_config(ac, new_che_pos, hdr_info.chan_config))
1921                 return -7;
1922             if (output_configure(ac, ac->che_pos, new_che_pos, hdr_info.chan_config, OC_TRIAL_FRAME))
1923                 return -7;
1924         } else if (ac->output_configured != OC_LOCKED) {
1925             ac->output_configured = OC_NONE;
1926         }
1927         if (ac->output_configured != OC_LOCKED)
1928             ac->m4ac.sbr = -1;
1929         ac->m4ac.sample_rate     = hdr_info.sample_rate;
1930         ac->m4ac.sampling_index  = hdr_info.sampling_index;
1931         ac->m4ac.object_type     = hdr_info.object_type;
1932         if (!ac->avccontext->sample_rate)
1933             ac->avccontext->sample_rate = hdr_info.sample_rate;
1934         if (hdr_info.num_aac_frames == 1) {
1935             if (!hdr_info.crc_absent)
1936                 skip_bits(gb, 16);
1937         } else {
1938             av_log_missing_feature(ac->avccontext, "More than one AAC RDB per ADTS frame is", 0);
1939             return -1;
1940         }
1941     }
1942     return size;
1943 }
1944
1945 static int aac_decode_frame(AVCodecContext *avccontext, void *data,
1946                             int *data_size, AVPacket *avpkt)
1947 {
1948     const uint8_t *buf = avpkt->data;
1949     int buf_size = avpkt->size;
1950     AACContext *ac = avccontext->priv_data;
1951     ChannelElement *che = NULL, *che_prev = NULL;
1952     GetBitContext gb;
1953     enum RawDataBlockType elem_type, elem_type_prev = TYPE_END;
1954     int err, elem_id, data_size_tmp;
1955     int buf_consumed;
1956     int samples = 1024, multiplier;
1957
1958     init_get_bits(&gb, buf, buf_size * 8);
1959
1960     if (show_bits(&gb, 12) == 0xfff) {
1961         if (parse_adts_frame_header(ac, &gb) < 0) {
1962             av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Error decoding AAC frame header.\n");
1963             return -1;
1964         }
1965         if (ac->m4ac.sampling_index > 12) {
1966             av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "invalid sampling rate index %d\n", ac->m4ac.sampling_index);
1967             return -1;
1968         }
1969     }
1970
1971     // parse
1972     while ((elem_type = get_bits(&gb, 3)) != TYPE_END) {
1973         elem_id = get_bits(&gb, 4);
1974
1975         if (elem_type < TYPE_DSE && !(che=get_che(ac, elem_type, elem_id))) {
1976             av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "channel element %d.%d is not allocated\n", elem_type, elem_id);
1977             return -1;
1978         }
1979
1980         switch (elem_type) {
1981
1982         case TYPE_SCE:
1983             err = decode_ics(ac, &che->ch[0], &gb, 0, 0);
1984             break;
1985
1986         case TYPE_CPE:
1987             err = decode_cpe(ac, &gb, che);
1988             break;
1989
1990         case TYPE_CCE:
1991             err = decode_cce(ac, &gb, che);
1992             break;
1993
1994         case TYPE_LFE:
1995             err = decode_ics(ac, &che->ch[0], &gb, 0, 0);
1996             break;
1997
1998         case TYPE_DSE:
1999             err = skip_data_stream_element(ac, &gb);
2000             break;
2001
2002         case TYPE_PCE: {
2003             enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID];
2004             memset(new_che_pos, 0, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
2005             if ((err = decode_pce(ac, new_che_pos, &gb)))
2006                 break;
2007             if (ac->output_configured > OC_TRIAL_PCE)
2008                 av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR,
2009                        "Not evaluating a further program_config_element as this construct is dubious at best.\n");
2010             else
2011                 err = output_configure(ac, ac->che_pos, new_che_pos, 0, OC_TRIAL_PCE);
2012             break;
2013         }
2014
2015         case TYPE_FIL:
2016             if (elem_id == 15)
2017                 elem_id += get_bits(&gb, 8) - 1;
2018             if (get_bits_left(&gb) < 8 * elem_id) {
2019                     av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, overread_err);
2020                     return -1;
2021             }
2022             while (elem_id > 0)
2023                 elem_id -= decode_extension_payload(ac, &gb, elem_id, che_prev, elem_type_prev);
2024             err = 0; /* FIXME */
2025             break;
2026
2027         default:
2028             err = -1; /* should not happen, but keeps compiler happy */
2029             break;
2030         }
2031
2032         che_prev       = che;
2033         elem_type_prev = elem_type;
2034
2035         if (err)
2036             return err;
2037
2038         if (get_bits_left(&gb) < 3) {
2039             av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, overread_err);
2040             return -1;
2041         }
2042     }
2043
2044     spectral_to_sample(ac);
2045
2046     multiplier = (ac->m4ac.sbr == 1) ? ac->m4ac.ext_sample_rate > ac->m4ac.sample_rate : 0;
2047     samples <<= multiplier;
2048     if (ac->output_configured < OC_LOCKED) {
2049         avccontext->sample_rate = ac->m4ac.sample_rate << multiplier;
2050         avccontext->frame_size = samples;
2051     }
2052
2053     data_size_tmp = samples * avccontext->channels * sizeof(int16_t);
2054     if (*data_size < data_size_tmp) {
2055         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR,
2056                "Output buffer too small (%d) or trying to output too many samples (%d) for this frame.\n",
2057                *data_size, data_size_tmp);
2058         return -1;
2059     }
2060     *data_size = data_size_tmp;
2061
2062     ac->dsp.float_to_int16_interleave(data, (const float **)ac->output_data, samples, avccontext->channels);
2063
2064     if (ac->output_configured)
2065         ac->output_configured = OC_LOCKED;
2066
2067     buf_consumed = (get_bits_count(&gb) + 7) >> 3;
2068     return buf_size > buf_consumed ? buf_consumed : buf_size;
2069 }
2070
2071 static av_cold int aac_decode_close(AVCodecContext *avccontext)
2072 {
2073     AACContext *ac = avccontext->priv_data;
2074     int i, type;
2075
2076     for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
2077         for (type = 0; type < 4; type++) {
2078             if (ac->che[type][i])
2079                 ff_aac_sbr_ctx_close(&ac->che[type][i]->sbr);
2080             av_freep(&ac->che[type][i]);
2081         }
2082     }
2083
2084     ff_mdct_end(&ac->mdct);
2085     ff_mdct_end(&ac->mdct_small);
2086     return 0;
2087 }
2088
2089 AVCodec aac_decoder = {
2090     "aac",
2091     AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
2092     CODEC_ID_AAC,
2093     sizeof(AACContext),
2094     aac_decode_init,
2095     NULL,
2096     aac_decode_close,
2097     aac_decode_frame,
2098     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Advanced Audio Coding"),
2099     .sample_fmts = (const enum SampleFormat[]) {
2100         SAMPLE_FMT_S16,SAMPLE_FMT_NONE
2101     },
2102     .channel_layouts = aac_channel_layout,
2103 };