Synchronise code with AAC decoder in SoC
[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 aac.c
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  * N                    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  * N (in progress)      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 "bitstream.h"
81 #include "dsputil.h"
82
83 #include "aac.h"
84 #include "aactab.h"
85 #include "aacdectab.h"
86 #include "mpeg4audio.h"
87
88 #include <assert.h>
89 #include <errno.h>
90 #include <math.h>
91 #include <string.h>
92
93 #ifndef CONFIG_HARDCODED_TABLES
94     static float ff_aac_ivquant_tab[IVQUANT_SIZE];
95     static float ff_aac_pow2sf_tab[316];
96 #endif /* CONFIG_HARDCODED_TABLES */
97
98 static VLC vlc_scalefactors;
99 static VLC vlc_spectral[11];
100
101
102 /**
103  * Decode an array of 4 bit element IDs, optionally interleaved with a stereo/mono switching bit.
104  *
105  * @param cpe_map Stereo (Channel Pair Element) map, NULL if stereo bit is not present.
106  * @param sce_map mono (Single Channel Element) map
107  * @param type speaker type/position for these channels
108  */
109 static void decode_channel_map(enum ChannelPosition *cpe_map,
110         enum ChannelPosition *sce_map, enum ChannelPosition type, GetBitContext * gb, int n) {
111     while(n--) {
112         enum ChannelPosition *map = cpe_map && get_bits1(gb) ? cpe_map : sce_map; // stereo or mono map
113         map[get_bits(gb, 4)] = type;
114     }
115 }
116
117 /**
118  * Decode program configuration element; reference: table 4.2.
119  *
120  * @param   new_che_pos New channel position configuration - we only do something if it differs from the current one.
121  *
122  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
123  */
124 static int decode_pce(AACContext * ac, enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
125         GetBitContext * gb) {
126     int num_front, num_side, num_back, num_lfe, num_assoc_data, num_cc;
127
128     skip_bits(gb, 2);  // object_type
129
130     ac->m4ac.sampling_index = get_bits(gb, 4);
131     if(ac->m4ac.sampling_index > 11) {
132         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "invalid sampling rate index %d\n", ac->m4ac.sampling_index);
133         return -1;
134     }
135     ac->m4ac.sample_rate = ff_mpeg4audio_sample_rates[ac->m4ac.sampling_index];
136     num_front       = get_bits(gb, 4);
137     num_side        = get_bits(gb, 4);
138     num_back        = get_bits(gb, 4);
139     num_lfe         = get_bits(gb, 2);
140     num_assoc_data  = get_bits(gb, 3);
141     num_cc          = get_bits(gb, 4);
142
143     if (get_bits1(gb))
144         skip_bits(gb, 4); // mono_mixdown_tag
145     if (get_bits1(gb))
146         skip_bits(gb, 4); // stereo_mixdown_tag
147
148     if (get_bits1(gb))
149         skip_bits(gb, 3); // mixdown_coeff_index and pseudo_surround
150
151     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CPE], new_che_pos[TYPE_SCE], AAC_CHANNEL_FRONT, gb, num_front);
152     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CPE], new_che_pos[TYPE_SCE], AAC_CHANNEL_SIDE,  gb, num_side );
153     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CPE], new_che_pos[TYPE_SCE], AAC_CHANNEL_BACK,  gb, num_back );
154     decode_channel_map(NULL,                  new_che_pos[TYPE_LFE], AAC_CHANNEL_LFE,   gb, num_lfe  );
155
156     skip_bits_long(gb, 4 * num_assoc_data);
157
158     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CCE], new_che_pos[TYPE_CCE], AAC_CHANNEL_CC,    gb, num_cc   );
159
160     align_get_bits(gb);
161
162     /* comment field, first byte is length */
163     skip_bits_long(gb, 8 * get_bits(gb, 8));
164     return 0;
165 }
166
167 /**
168  * Set up channel positions based on a default channel configuration
169  * as specified in table 1.17.
170  *
171  * @param   new_che_pos New channel position configuration - we only do something if it differs from the current one.
172  *
173  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
174  */
175 static int set_default_channel_config(AACContext *ac, enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
176         int channel_config)
177 {
178     if(channel_config < 1 || channel_config > 7) {
179         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "invalid default channel configuration (%d)\n",
180                channel_config);
181         return -1;
182     }
183
184     /* default channel configurations:
185      *
186      * 1ch : front center (mono)
187      * 2ch : L + R (stereo)
188      * 3ch : front center + L + R
189      * 4ch : front center + L + R + back center
190      * 5ch : front center + L + R + back stereo
191      * 6ch : front center + L + R + back stereo + LFE
192      * 7ch : front center + L + R + outer front left + outer front right + back stereo + LFE
193      */
194
195     if(channel_config != 2)
196         new_che_pos[TYPE_SCE][0] = AAC_CHANNEL_FRONT; // front center (or mono)
197     if(channel_config > 1)
198         new_che_pos[TYPE_CPE][0] = AAC_CHANNEL_FRONT; // L + R (or stereo)
199     if(channel_config == 4)
200         new_che_pos[TYPE_SCE][1] = AAC_CHANNEL_BACK;  // back center
201     if(channel_config > 4)
202         new_che_pos[TYPE_CPE][(channel_config == 7) + 1]
203                                  = AAC_CHANNEL_BACK;  // back stereo
204     if(channel_config > 5)
205         new_che_pos[TYPE_LFE][0] = AAC_CHANNEL_LFE;   // LFE
206     if(channel_config == 7)
207         new_che_pos[TYPE_CPE][1] = AAC_CHANNEL_FRONT; // outer front left + outer front right
208
209     return 0;
210 }
211
212         return -1;
213     }
214
215     if (get_bits1(gb))       // dependsOnCoreCoder
216         skip_bits(gb, 14);   // coreCoderDelay
217     extension_flag = get_bits1(gb);
218
219     if(ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_SCALABLE ||
220        ac->m4ac.object_type == AOT_ER_AAC_SCALABLE)
221         skip_bits(gb, 3);     // layerNr
222
223     memset(new_che_pos, 0, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
224     if (channel_config == 0) {
225         skip_bits(gb, 4);  // element_instance_tag
226         if((ret = decode_pce(ac, new_che_pos, gb)))
227             return ret;
228     } else {
229         if((ret = set_default_channel_config(ac, new_che_pos, channel_config)))
230             return ret;
231     }
232     if((ret = output_configure(ac, ac->che_pos, new_che_pos)))
233         return ret;
234
235     if (extension_flag) {
236         switch (ac->m4ac.object_type) {
237             case AOT_ER_BSAC:
238                 skip_bits(gb, 5);    // numOfSubFrame
239                 skip_bits(gb, 11);   // layer_length
240                 break;
241             case AOT_ER_AAC_LC:
242             case AOT_ER_AAC_LTP:
243             case AOT_ER_AAC_SCALABLE:
244             case AOT_ER_AAC_LD:
245                 skip_bits(gb, 3);  /* aacSectionDataResilienceFlag
246                                     * aacScalefactorDataResilienceFlag
247                                     * aacSpectralDataResilienceFlag
248                                     */
249                 break;
250         }
251         skip_bits1(gb);    // extensionFlag3 (TBD in version 3)
252     }
253     return 0;
254 }
255
256 /**
257  * Decode audio specific configuration; reference: table 1.13.
258  *
259  * @param   data        pointer to AVCodecContext extradata
260  * @param   data_size   size of AVCCodecContext extradata
261  *
262  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
263  */
264 static int decode_audio_specific_config(AACContext * ac, void *data, int data_size) {
265     GetBitContext gb;
266     int i;
267
268     init_get_bits(&gb, data, data_size * 8);
269
270     if((i = ff_mpeg4audio_get_config(&ac->m4ac, data, data_size)) < 0)
271         return -1;
272     if(ac->m4ac.sampling_index > 11) {
273         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "invalid sampling rate index %d\n", ac->m4ac.sampling_index);
274         return -1;
275     }
276
277     skip_bits_long(&gb, i);
278
279     switch (ac->m4ac.object_type) {
280     case AOT_AAC_LC:
281         if (decode_ga_specific_config(ac, &gb, ac->m4ac.chan_config))
282             return -1;
283         break;
284     default:
285         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Audio object type %s%d is not supported.\n",
286                ac->m4ac.sbr == 1? "SBR+" : "", ac->m4ac.object_type);
287         return -1;
288     }
289     return 0;
290 }
291
292 static av_cold int aac_decode_init(AVCodecContext * avccontext) {
293     AACContext * ac = avccontext->priv_data;
294     int i;
295
296     ac->avccontext = avccontext;
297
298     if (avccontext->extradata_size <= 0 ||
299         decode_audio_specific_config(ac, avccontext->extradata, avccontext->extradata_size))
300         return -1;
301
302     avccontext->sample_fmt  = SAMPLE_FMT_S16;
303     avccontext->sample_rate = ac->m4ac.sample_rate;
304     avccontext->frame_size  = 1024;
305
306     AAC_INIT_VLC_STATIC( 0, 144);
307     AAC_INIT_VLC_STATIC( 1, 114);
308     AAC_INIT_VLC_STATIC( 2, 188);
309     AAC_INIT_VLC_STATIC( 3, 180);
310     AAC_INIT_VLC_STATIC( 4, 172);
311     AAC_INIT_VLC_STATIC( 5, 140);
312     AAC_INIT_VLC_STATIC( 6, 168);
313     AAC_INIT_VLC_STATIC( 7, 114);
314     AAC_INIT_VLC_STATIC( 8, 262);
315     AAC_INIT_VLC_STATIC( 9, 248);
316     AAC_INIT_VLC_STATIC(10, 384);
317
318     dsputil_init(&ac->dsp, avccontext);
319
320     ac->random_state = 0x1f2e3d4c;
321
322     // -1024 - Compensate wrong IMDCT method.
323     // 32768 - Required to scale values to the correct range for the bias method
324     //         for float to int16 conversion.
325
326     if(ac->dsp.float_to_int16 == ff_float_to_int16_c) {
327         ac->add_bias = 385.0f;
328         ac->sf_scale = 1. / (-1024. * 32768.);
329         ac->sf_offset = 0;
330     } else {
331         ac->add_bias = 0.0f;
332         ac->sf_scale = 1. / -1024.;
333         ac->sf_offset = 60;
334     }
335
336 #ifndef CONFIG_HARDCODED_TABLES
337     for (i = 1 - IVQUANT_SIZE/2; i < IVQUANT_SIZE/2; i++)
338         ff_aac_ivquant_tab[i + IVQUANT_SIZE/2 - 1] =  cbrt(fabs(i)) * i;
339     for (i = 0; i < 316; i++)
340         ff_aac_pow2sf_tab[i] = pow(2, (i - 200)/4.);
341 #endif /* CONFIG_HARDCODED_TABLES */
342
343     INIT_VLC_STATIC(&vlc_scalefactors, 7, sizeof(ff_aac_scalefactor_code)/sizeof(ff_aac_scalefactor_code[0]),
344         ff_aac_scalefactor_bits, sizeof(ff_aac_scalefactor_bits[0]), sizeof(ff_aac_scalefactor_bits[0]),
345         ff_aac_scalefactor_code, sizeof(ff_aac_scalefactor_code[0]), sizeof(ff_aac_scalefactor_code[0]),
346         352);
347
348     ff_mdct_init(&ac->mdct, 11, 1);
349     ff_mdct_init(&ac->mdct_small, 8, 1);
350     return 0;
351 }
352
353 /**
354  * Skip data_stream_element; reference: table 4.10.
355  */
356 static void skip_data_stream_element(GetBitContext * gb) {
357     int byte_align = get_bits1(gb);
358     int count = get_bits(gb, 8);
359     if (count == 255)
360         count += get_bits(gb, 8);
361     if (byte_align)
362         align_get_bits(gb);
363     skip_bits_long(gb, 8 * count);
364 }
365
366 /**
367  * Decode Individual Channel Stream info; reference: table 4.6.
368  *
369  * @param   common_window   Channels have independent [0], or shared [1], Individual Channel Stream information.
370  */
371 static int decode_ics_info(AACContext * ac, IndividualChannelStream * ics, GetBitContext * gb, int common_window) {
372     if (get_bits1(gb)) {
373         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Reserved bit set.\n");
374         memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
375         return -1;
376     }
377     ics->window_sequence[1] = ics->window_sequence[0];
378     ics->window_sequence[0] = get_bits(gb, 2);
379     ics->use_kb_window[1] = ics->use_kb_window[0];
380     ics->use_kb_window[0] = get_bits1(gb);
381     ics->num_window_groups = 1;
382     ics->group_len[0] = 1;
383
384     return 0;
385 }
386
387 /**
388  * inverse quantization
389  *
390  * @param   a   quantized value to be dequantized
391  * @return  Returns dequantized value.
392  */
393 static inline float ivquant(int a) {
394     if (a + (unsigned int)IVQUANT_SIZE/2 - 1 < (unsigned int)IVQUANT_SIZE - 1)
395         return ff_aac_ivquant_tab[a + IVQUANT_SIZE/2 - 1];
396     else
397         return cbrtf(fabsf(a)) * a;
398 }
399
400 /**
401  * Decode band types (section_data payload); reference: table 4.46.
402  *
403  * @param   band_type           array of the used band type
404  * @param   band_type_run_end   array of the last scalefactor band of a band type run
405  *
406  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
407  */
408 static int decode_band_types(AACContext * ac, enum BandType band_type[120],
409         int band_type_run_end[120], GetBitContext * gb, IndividualChannelStream * ics) {
410     int g, idx = 0;
411     const int bits = (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) ? 3 : 5;
412     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
413         int k = 0;
414         while (k < ics->max_sfb) {
415             uint8_t sect_len = k;
416             int sect_len_incr;
417             int sect_band_type = get_bits(gb, 4);
418             if (sect_band_type == 12) {
419                 av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "invalid band type\n");
420                 return -1;
421             }
422             while ((sect_len_incr = get_bits(gb, bits)) == (1 << bits)-1)
423                 sect_len += sect_len_incr;
424             sect_len += sect_len_incr;
425             if (sect_len > ics->max_sfb) {
426                 av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR,
427                     "Number of bands (%d) exceeds limit (%d).\n",
428                     sect_len, ics->max_sfb);
429                 return -1;
430             }
431         }
432     }
433     return 0;
434 }
435
436 /**
437  * Decode scalefactors; reference: table 4.47.
438  *
439  * @param   global_gain         first scalefactor value as scalefactors are differentially coded
440  * @param   band_type           array of the used band type
441  * @param   band_type_run_end   array of the last scalefactor band of a band type run
442  * @param   sf                  array of scalefactors or intensity stereo positions
443  *
444  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
445  */
446 static int decode_scalefactors(AACContext * ac, float sf[120], GetBitContext * gb,
447         unsigned int global_gain, IndividualChannelStream * ics,
448         enum BandType band_type[120], int band_type_run_end[120]) {
449     const int sf_offset = ac->sf_offset + (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE ? 12 : 0);
450     int g, i, idx = 0;
451     int offset[3] = { global_gain, global_gain - 90, 100 };
452     int noise_flag = 1;
453     static const char *sf_str[3] = { "Global gain", "Noise gain", "Intensity stereo position" };
454     ics->intensity_present = 0;
455     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
456         for (i = 0; i < ics->max_sfb;) {
457             int run_end = band_type_run_end[idx];
458             if (band_type[idx] == ZERO_BT) {
459                 for(; i < run_end; i++, idx++)
460                     sf[idx] = 0.;
461             }else if((band_type[idx] == INTENSITY_BT) || (band_type[idx] == INTENSITY_BT2)) {
462                 ics->intensity_present = 1;
463                 for(; i < run_end; i++, idx++) {
464                     offset[2] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
465                     if(offset[2] > 255U) {
466                         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR,
467                             "%s (%d) out of range.\n", sf_str[2], offset[2]);
468                         return -1;
469                     }
470                     sf[idx]  = ff_aac_pow2sf_tab[-offset[2] + 300];
471                 }
472             }else if(band_type[idx] == NOISE_BT) {
473                 for(; i < run_end; i++, idx++) {
474                     if(noise_flag-- > 0)
475                         offset[1] += get_bits(gb, 9) - 256;
476                     else
477                         offset[1] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
478                     if(offset[1] > 255U) {
479                         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR,
480                             "%s (%d) out of range.\n", sf_str[1], offset[1]);
481                         return -1;
482                     }
483                     sf[idx]  = -ff_aac_pow2sf_tab[ offset[1] + sf_offset];
484                 }
485             }else {
486                 for(; i < run_end; i++, idx++) {
487                     offset[0] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
488                     if(offset[0] > 255U) {
489                         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR,
490                             "%s (%d) out of range.\n", sf_str[0], offset[0]);
491                         return -1;
492                     }
493                     sf[idx] = -ff_aac_pow2sf_tab[ offset[0] + sf_offset];
494                 }
495             }
496         }
497     }
498     return 0;
499 }
500
501 /**
502  * Decode pulse data; reference: table 4.7.
503  */
504 static void decode_pulses(Pulse * pulse, GetBitContext * gb) {
505     int i;
506     pulse->num_pulse = get_bits(gb, 2) + 1;
507     pulse->start = get_bits(gb, 6);
508     for (i = 0; i < pulse->num_pulse; i++) {
509         pulse->offset[i] = get_bits(gb, 5);
510         pulse->amp   [i] = get_bits(gb, 4);
511     }
512 }
513
514 /**
515  * Decode Mid/Side data; reference: table 4.54.
516  *
517  * @param   ms_present  Indicates mid/side stereo presence. [0] mask is all 0s;
518  *                      [1] mask is decoded from bitstream; [2] mask is all 1s;
519  *                      [3] reserved for scalable AAC
520  */
521 static void decode_mid_side_stereo(ChannelElement * cpe, GetBitContext * gb,
522         int ms_present) {
523
524 /**
525  * Add pulses with particular amplitudes to the quantized spectral data; reference: 4.6.3.3.
526  *
527  * @param   pulse   pointer to pulse data struct
528  * @param   icoef   array of quantized spectral data
529  */
530 static void add_pulses(int icoef[1024], const Pulse * pulse, const IndividualChannelStream * ics) {
531     int i, off = ics->swb_offset[pulse->start];
532     for (i = 0; i < pulse->num_pulse; i++) {
533         int ic;
534         off += pulse->offset[i];
535         ic = (icoef[off] - 1)>>31;
536         icoef[off] += (pulse->amp[i]^ic) - ic;
537     }
538 }
539
540 /**
541  * Decode an individual_channel_stream payload; reference: table 4.44.
542  *
543  * @param   common_window   Channels have independent [0], or shared [1], Individual Channel Stream information.
544  * @param   scale_flag      scalable [1] or non-scalable [0] AAC (Unused until scalable AAC is implemented.)
545  *
546  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
547  */
548 static int decode_ics(AACContext * ac, SingleChannelElement * sce, GetBitContext * gb, int common_window, int scale_flag) {
549     int icoeffs[1024];
550     Pulse pulse;
551     TemporalNoiseShaping * tns = &sce->tns;
552     IndividualChannelStream * ics = &sce->ics;
553     float * out = sce->coeffs;
554     int global_gain, pulse_present = 0;
555
556     /* These two assignments are to silence some GCC warnings about the
557      * variables being used uninitialised when in fact they always are.
558      */
559     pulse.num_pulse = 0;
560     pulse.start     = 0;
561
562     global_gain = get_bits(gb, 8);
563
564     if (!common_window && !scale_flag) {
565         if (decode_ics_info(ac, ics, gb, 0) < 0)
566             return -1;
567     }
568
569     if (decode_band_types(ac, sce->band_type, sce->band_type_run_end, gb, ics) < 0)
570         return -1;
571     if (decode_scalefactors(ac, sce->sf, gb, global_gain, ics, sce->band_type, sce->band_type_run_end) < 0)
572         return -1;
573
574     pulse_present = 0;
575     if (!scale_flag) {
576         if ((pulse_present = get_bits1(gb))) {
577             if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
578                 av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Pulse tool not allowed in eight short sequence.\n");
579                 return -1;
580             }
581             decode_pulses(&pulse, gb);
582         }
583         if ((tns->present = get_bits1(gb)) && decode_tns(ac, tns, gb, ics))
584             return -1;
585         if (get_bits1(gb)) {
586             av_log_missing_feature(ac->avccontext, "SSR", 1);
587             return -1;
588         }
589     }
590
591     if (decode_spectrum(ac, icoeffs, gb, ics, sce->band_type) < 0)
592         return -1;
593     if (pulse_present)
594         add_pulses(icoeffs, &pulse, ics);
595     dequant(ac, out, icoeffs, sce->sf, ics, sce->band_type);
596     return 0;
597 }
598
599 /**
600  * Decode a channel_pair_element; reference: table 4.4.
601  *
602  * @param   elem_id Identifies the instance of a syntax element.
603  *
604  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
605  */
606 static int decode_cpe(AACContext * ac, GetBitContext * gb, int elem_id) {
607     int i, ret, common_window, ms_present = 0;
608     ChannelElement * cpe;
609
610     cpe = ac->che[TYPE_CPE][elem_id];
611     common_window = get_bits1(gb);
612     if (common_window) {
613         if (decode_ics_info(ac, &cpe->ch[0].ics, gb, 1))
614             return -1;
615         i = cpe->ch[1].ics.use_kb_window[0];
616         cpe->ch[1].ics = cpe->ch[0].ics;
617         cpe->ch[1].ics.use_kb_window[1] = i;
618         ms_present = get_bits(gb, 2);
619         if(ms_present == 3) {
620             av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "ms_present = 3 is reserved.\n");
621             return -1;
622         } else if(ms_present)
623             decode_mid_side_stereo(cpe, gb, ms_present);
624     }
625     if ((ret = decode_ics(ac, &cpe->ch[0], gb, common_window, 0)))
626         return ret;
627     if ((ret = decode_ics(ac, &cpe->ch[1], gb, common_window, 0)))
628         return ret;
629
630     if (common_window && ms_present)
631         apply_mid_side_stereo(cpe);
632
633     if (cpe->ch[1].ics.intensity_present)
634         apply_intensity_stereo(cpe, ms_present);
635     return 0;
636 }
637
638 /**
639  * Decode Spectral Band Replication extension data; reference: table 4.55.
640  *
641  * @param   crc flag indicating the presence of CRC checksum
642  * @param   cnt length of TYPE_FIL syntactic element in bytes
643  *
644  * @return  Returns number of bytes consumed from the TYPE_FIL element.
645  */
646 static int decode_sbr_extension(AACContext * ac, GetBitContext * gb, int crc, int cnt) {
647     // TODO : sbr_extension implementation
648     av_log_missing_feature(ac->avccontext, "SBR", 0);
649     skip_bits_long(gb, 8*cnt - 4); // -4 due to reading extension type
650     return cnt;
651 }
652
653 /**
654  * Decode dynamic range information; reference: table 4.52.
655  *
656  * @param   cnt length of TYPE_FIL syntactic element in bytes
657  *
658  * @return  Returns number of bytes consumed.
659  */
660 static int decode_dynamic_range(DynamicRangeControl *che_drc, GetBitContext * gb, int cnt) {
661     int n = 1;
662     int drc_num_bands = 1;
663     int i;
664
665     /* pce_tag_present? */
666     if(get_bits1(gb)) {
667         che_drc->pce_instance_tag  = get_bits(gb, 4);
668         skip_bits(gb, 4); // tag_reserved_bits
669         n++;
670     }
671
672     /* excluded_chns_present? */
673     if(get_bits1(gb)) {
674         n += decode_drc_channel_exclusions(che_drc, gb);
675     }
676
677     /* drc_bands_present? */
678     if (get_bits1(gb)) {
679         che_drc->band_incr            = get_bits(gb, 4);
680         che_drc->interpolation_scheme = get_bits(gb, 4);
681         n++;
682         drc_num_bands += che_drc->band_incr;
683         for (i = 0; i < drc_num_bands; i++) {
684             che_drc->band_top[i] = get_bits(gb, 8);
685             n++;
686         }
687     }
688
689     /* prog_ref_level_present? */
690     if (get_bits1(gb)) {
691         che_drc->prog_ref_level = get_bits(gb, 7);
692         skip_bits1(gb); // prog_ref_level_reserved_bits
693         n++;
694     }
695
696     for (i = 0; i < drc_num_bands; i++) {
697         che_drc->dyn_rng_sgn[i] = get_bits1(gb);
698         che_drc->dyn_rng_ctl[i] = get_bits(gb, 7);
699         n++;
700     }
701
702     return n;
703 }
704
705 /**
706  * Decode extension data (incomplete); reference: table 4.51.
707  *
708  * @param   cnt length of TYPE_FIL syntactic element in bytes
709  *
710  * @return Returns number of bytes consumed
711  */
712 static int decode_extension_payload(AACContext * ac, GetBitContext * gb, int cnt) {
713     int crc_flag = 0;
714     int res = cnt;
715     switch (get_bits(gb, 4)) { // extension type
716         case EXT_SBR_DATA_CRC:
717             crc_flag++;
718         case EXT_SBR_DATA:
719             res = decode_sbr_extension(ac, gb, crc_flag, cnt);
720             break;
721         case EXT_DYNAMIC_RANGE:
722             res = decode_dynamic_range(&ac->che_drc, gb, cnt);
723             break;
724         case EXT_FILL:
725         case EXT_FILL_DATA:
726         case EXT_DATA_ELEMENT:
727         default:
728             skip_bits_long(gb, 8*cnt - 4);
729             break;
730     };
731     return res;
732 }
733
734 /**
735  * Conduct IMDCT and windowing.
736  */
737 static void imdct_and_windowing(AACContext * ac, SingleChannelElement * sce) {
738     IndividualChannelStream * ics = &sce->ics;
739     float * in = sce->coeffs;
740     float * out = sce->ret;
741     float * saved = sce->saved;
742     const float * lwindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_aac_sine_long_1024;
743     const float * swindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_aac_sine_short_128;
744     const float * lwindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_aac_sine_long_1024;
745     const float * swindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_aac_sine_short_128;
746     float * buf = ac->buf_mdct;
747     int i;
748
749 /**
750  * Apply dependent channel coupling (applied before IMDCT).
751  *
752  * @param   index   index into coupling gain array
753  */
754 static void apply_dependent_coupling(AACContext * ac, SingleChannelElement * sce, ChannelElement * cc, int index) {
755     IndividualChannelStream * ics = &cc->ch[0].ics;
756     const uint16_t * offsets = ics->swb_offset;
757     float * dest = sce->coeffs;
758     const float * src = cc->ch[0].coeffs;
759     int g, i, group, k, idx = 0;
760     if(ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP) {
761         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR,
762                "Dependent coupling is not supported together with LTP\n");
763         return;
764     }
765     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
766         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
767             if (cc->ch[0].band_type[idx] != ZERO_BT) {
768                 for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++) {
769                     for (k = offsets[i]; k < offsets[i+1]; k++) {
770                         // XXX dsputil-ize
771                         dest[group*128+k] += cc->coup.gain[index][idx] * src[group*128+k];
772                     }
773                 }
774             }
775         }
776         dest += ics->group_len[g]*128;
777         src  += ics->group_len[g]*128;
778     }
779 }
780
781 /**
782  * Apply independent channel coupling (applied after IMDCT).
783  *
784  * @param   index   index into coupling gain array
785  */
786 static void apply_independent_coupling(AACContext * ac, SingleChannelElement * sce, ChannelElement * cc, int index) {
787     int i;
788     for (i = 0; i < 1024; i++)
789         sce->ret[i] += cc->coup.gain[index][0] * (cc->ch[0].ret[i] - ac->add_bias);
790 }
791
792     if (!ac->is_saved) {
793         ac->is_saved = 1;
794         *data_size = 0;
795         return 0;
796     }
797
798     data_size_tmp = 1024 * avccontext->channels * sizeof(int16_t);
799     if(*data_size < data_size_tmp) {
800         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR,
801                "Output buffer too small (%d) or trying to output too many samples (%d) for this frame.\n",
802                *data_size, data_size_tmp);
803         return -1;
804     }
805     *data_size = data_size_tmp;
806
807     ac->dsp.float_to_int16_interleave(data, (const float **)ac->output_data, 1024, avccontext->channels);
808
809     return buf_size;
810 }
811
812 static av_cold int aac_decode_close(AVCodecContext * avccontext) {
813     AACContext * ac = avccontext->priv_data;
814     int i, type;
815
816     for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
817         for(type = 0; type < 4; type++)
818             av_freep(&ac->che[type][i]);
819     }
820
821     ff_mdct_end(&ac->mdct);
822     ff_mdct_end(&ac->mdct_small);
823     return 0 ;
824 }
825
826 AVCodec aac_decoder = {
827     "aac",
828     CODEC_TYPE_AUDIO,
829     CODEC_ID_AAC,
830     sizeof(AACContext),
831     aac_decode_init,
832     NULL,
833     aac_decode_close,
834     aac_decode_frame,
835     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Advanced Audio Coding"),
836     .sample_fmts = (enum SampleFormat[]){SAMPLE_FMT_S16,SAMPLE_FMT_NONE},
837 };