aacdec: Cleanup decode_ics_info.
[ffmpeg.git] / libavcodec / aacdec.c
1 /*
2  * AAC decoder
3  * Copyright (c) 2005-2006 Oded Shimon ( ods15 ods15 dyndns org )
4  * Copyright (c) 2006-2007 Maxim Gavrilov ( maxim.gavrilov gmail com )
5  *
6  * AAC LATM decoder
7  * Copyright (c) 2008-2010 Paul Kendall <paul@kcbbs.gen.nz>
8  * Copyright (c) 2010      Janne Grunau <janne-ffmpeg@jannau.net>
9  *
10  * This file is part of Libav.
11  *
12  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
13  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
14  * License as published by the Free Software Foundation; either
15  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
16  *
17  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
18  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
19  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
20  * Lesser General Public License for more details.
21  *
22  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
23  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
24  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
25  */
26
27 /**
28  * @file
29  * AAC decoder
30  * @author Oded Shimon  ( ods15 ods15 dyndns org )
31  * @author Maxim Gavrilov ( maxim.gavrilov gmail com )
32  */
33
34 /*
35  * supported tools
36  *
37  * Support?             Name
38  * N (code in SoC repo) gain control
39  * Y                    block switching
40  * Y                    window shapes - standard
41  * N                    window shapes - Low Delay
42  * Y                    filterbank - standard
43  * N (code in SoC repo) filterbank - Scalable Sample Rate
44  * Y                    Temporal Noise Shaping
45  * Y                    Long Term Prediction
46  * Y                    intensity stereo
47  * Y                    channel coupling
48  * Y                    frequency domain prediction
49  * Y                    Perceptual Noise Substitution
50  * Y                    Mid/Side stereo
51  * N                    Scalable Inverse AAC Quantization
52  * N                    Frequency Selective Switch
53  * N                    upsampling filter
54  * Y                    quantization & coding - AAC
55  * N                    quantization & coding - TwinVQ
56  * N                    quantization & coding - BSAC
57  * N                    AAC Error Resilience tools
58  * N                    Error Resilience payload syntax
59  * N                    Error Protection tool
60  * N                    CELP
61  * N                    Silence Compression
62  * N                    HVXC
63  * N                    HVXC 4kbits/s VR
64  * N                    Structured Audio tools
65  * N                    Structured Audio Sample Bank Format
66  * N                    MIDI
67  * N                    Harmonic and Individual Lines plus Noise
68  * N                    Text-To-Speech Interface
69  * Y                    Spectral Band Replication
70  * Y (not in this code) Layer-1
71  * Y (not in this code) Layer-2
72  * Y (not in this code) Layer-3
73  * N                    SinuSoidal Coding (Transient, Sinusoid, Noise)
74  * Y                    Parametric Stereo
75  * N                    Direct Stream Transfer
76  *
77  * Note: - HE AAC v1 comprises LC AAC with Spectral Band Replication.
78  *       - HE AAC v2 comprises LC AAC with Spectral Band Replication and
79            Parametric Stereo.
80  */
81
82
83 #include "avcodec.h"
84 #include "internal.h"
85 #include "get_bits.h"
86 #include "dsputil.h"
87 #include "fft.h"
88 #include "fmtconvert.h"
89 #include "lpc.h"
90 #include "kbdwin.h"
91 #include "sinewin.h"
92
93 #include "aac.h"
94 #include "aactab.h"
95 #include "aacdectab.h"
96 #include "cbrt_tablegen.h"
97 #include "sbr.h"
98 #include "aacsbr.h"
99 #include "mpeg4audio.h"
100 #include "aacadtsdec.h"
101 #include "libavutil/intfloat.h"
102
103 #include <assert.h>
104 #include <errno.h>
105 #include <math.h>
106 #include <string.h>
107
108 #if ARCH_ARM
109 #   include "arm/aac.h"
110 #endif
111
112 static VLC vlc_scalefactors;
113 static VLC vlc_spectral[11];
114
115 static const char overread_err[] = "Input buffer exhausted before END element found\n";
116
117 static ChannelElement *get_che(AACContext *ac, int type, int elem_id)
118 {
119     // For PCE based channel configurations map the channels solely based on tags.
120     if (!ac->m4ac.chan_config) {
121         return ac->tag_che_map[type][elem_id];
122     }
123     // For indexed channel configurations map the channels solely based on position.
124     switch (ac->m4ac.chan_config) {
125     case 7:
126         if (ac->tags_mapped == 3 && type == TYPE_CPE) {
127             ac->tags_mapped++;
128             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][2];
129         }
130     case 6:
131         /* Some streams incorrectly code 5.1 audio as SCE[0] CPE[0] CPE[1] SCE[1]
132            instead of SCE[0] CPE[0] CPE[1] LFE[0]. If we seem to have
133            encountered such a stream, transfer the LFE[0] element to the SCE[1]'s mapping */
134         if (ac->tags_mapped == tags_per_config[ac->m4ac.chan_config] - 1 && (type == TYPE_LFE || type == TYPE_SCE)) {
135             ac->tags_mapped++;
136             return ac->tag_che_map[type][elem_id] = ac->che[TYPE_LFE][0];
137         }
138     case 5:
139         if (ac->tags_mapped == 2 && type == TYPE_CPE) {
140             ac->tags_mapped++;
141             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][1];
142         }
143     case 4:
144         if (ac->tags_mapped == 2 && ac->m4ac.chan_config == 4 && type == TYPE_SCE) {
145             ac->tags_mapped++;
146             return ac->tag_che_map[TYPE_SCE][elem_id] = ac->che[TYPE_SCE][1];
147         }
148     case 3:
149     case 2:
150         if (ac->tags_mapped == (ac->m4ac.chan_config != 2) && type == TYPE_CPE) {
151             ac->tags_mapped++;
152             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][0];
153         } else if (ac->m4ac.chan_config == 2) {
154             return NULL;
155         }
156     case 1:
157         if (!ac->tags_mapped && type == TYPE_SCE) {
158             ac->tags_mapped++;
159             return ac->tag_che_map[TYPE_SCE][elem_id] = ac->che[TYPE_SCE][0];
160         }
161     default:
162         return NULL;
163     }
164 }
165
166 /**
167  * Check for the channel element in the current channel position configuration.
168  * If it exists, make sure the appropriate element is allocated and map the
169  * channel order to match the internal Libav channel layout.
170  *
171  * @param   che_pos current channel position configuration
172  * @param   type channel element type
173  * @param   id channel element id
174  * @param   channels count of the number of channels in the configuration
175  *
176  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
177  */
178 static av_cold int che_configure(AACContext *ac,
179                                  enum ChannelPosition che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
180                                  int type, int id, int *channels)
181 {
182     if (che_pos[type][id]) {
183         if (!ac->che[type][id]) {
184             if (!(ac->che[type][id] = av_mallocz(sizeof(ChannelElement))))
185                 return AVERROR(ENOMEM);
186             ff_aac_sbr_ctx_init(ac, &ac->che[type][id]->sbr);
187         }
188         if (type != TYPE_CCE) {
189             ac->output_data[(*channels)++] = ac->che[type][id]->ch[0].ret;
190             if (type == TYPE_CPE ||
191                 (type == TYPE_SCE && ac->m4ac.ps == 1)) {
192                 ac->output_data[(*channels)++] = ac->che[type][id]->ch[1].ret;
193             }
194         }
195     } else {
196         if (ac->che[type][id])
197             ff_aac_sbr_ctx_close(&ac->che[type][id]->sbr);
198         av_freep(&ac->che[type][id]);
199     }
200     return 0;
201 }
202
203 /**
204  * Configure output channel order based on the current program configuration element.
205  *
206  * @param   che_pos current channel position configuration
207  * @param   new_che_pos New channel position configuration - we only do something if it differs from the current one.
208  *
209  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
210  */
211 static av_cold int output_configure(AACContext *ac,
212                                     enum ChannelPosition che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
213                                     enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
214                                     int channel_config, enum OCStatus oc_type)
215 {
216     AVCodecContext *avctx = ac->avctx;
217     int i, type, channels = 0, ret;
218
219     if (new_che_pos != che_pos)
220     memcpy(che_pos, new_che_pos, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
221
222     if (channel_config) {
223         for (i = 0; i < tags_per_config[channel_config]; i++) {
224             if ((ret = che_configure(ac, che_pos,
225                                      aac_channel_layout_map[channel_config - 1][i][0],
226                                      aac_channel_layout_map[channel_config - 1][i][1],
227                                      &channels)))
228                 return ret;
229         }
230
231         memset(ac->tag_che_map, 0, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(ac->che[0][0]));
232
233         avctx->channel_layout = aac_channel_layout[channel_config - 1];
234     } else {
235         /* Allocate or free elements depending on if they are in the
236          * current program configuration.
237          *
238          * Set up default 1:1 output mapping.
239          *
240          * For a 5.1 stream the output order will be:
241          *    [ Center ] [ Front Left ] [ Front Right ] [ LFE ] [ Surround Left ] [ Surround Right ]
242          */
243
244         for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
245             for (type = 0; type < 4; type++) {
246                 if ((ret = che_configure(ac, che_pos, type, i, &channels)))
247                     return ret;
248             }
249         }
250
251         memcpy(ac->tag_che_map, ac->che, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(ac->che[0][0]));
252
253         avctx->channel_layout = 0;
254     }
255
256     avctx->channels = channels;
257
258     ac->output_configured = oc_type;
259
260     return 0;
261 }
262
263 /**
264  * Decode an array of 4 bit element IDs, optionally interleaved with a stereo/mono switching bit.
265  *
266  * @param cpe_map Stereo (Channel Pair Element) map, NULL if stereo bit is not present.
267  * @param sce_map mono (Single Channel Element) map
268  * @param type speaker type/position for these channels
269  */
270 static void decode_channel_map(enum ChannelPosition *cpe_map,
271                                enum ChannelPosition *sce_map,
272                                enum ChannelPosition type,
273                                GetBitContext *gb, int n)
274 {
275     while (n--) {
276         enum ChannelPosition *map = cpe_map && get_bits1(gb) ? cpe_map : sce_map; // stereo or mono map
277         map[get_bits(gb, 4)] = type;
278     }
279 }
280
281 /**
282  * Decode program configuration element; reference: table 4.2.
283  *
284  * @param   new_che_pos New channel position configuration - we only do something if it differs from the current one.
285  *
286  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
287  */
288 static int decode_pce(AVCodecContext *avctx, MPEG4AudioConfig *m4ac,
289                       enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
290                       GetBitContext *gb)
291 {
292     int num_front, num_side, num_back, num_lfe, num_assoc_data, num_cc, sampling_index;
293     int comment_len;
294
295     skip_bits(gb, 2);  // object_type
296
297     sampling_index = get_bits(gb, 4);
298     if (m4ac->sampling_index != sampling_index)
299         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Sample rate index in program config element does not match the sample rate index configured by the container.\n");
300
301     num_front       = get_bits(gb, 4);
302     num_side        = get_bits(gb, 4);
303     num_back        = get_bits(gb, 4);
304     num_lfe         = get_bits(gb, 2);
305     num_assoc_data  = get_bits(gb, 3);
306     num_cc          = get_bits(gb, 4);
307
308     if (get_bits1(gb))
309         skip_bits(gb, 4); // mono_mixdown_tag
310     if (get_bits1(gb))
311         skip_bits(gb, 4); // stereo_mixdown_tag
312
313     if (get_bits1(gb))
314         skip_bits(gb, 3); // mixdown_coeff_index and pseudo_surround
315
316     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CPE], new_che_pos[TYPE_SCE], AAC_CHANNEL_FRONT, gb, num_front);
317     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CPE], new_che_pos[TYPE_SCE], AAC_CHANNEL_SIDE,  gb, num_side );
318     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CPE], new_che_pos[TYPE_SCE], AAC_CHANNEL_BACK,  gb, num_back );
319     decode_channel_map(NULL,                  new_che_pos[TYPE_LFE], AAC_CHANNEL_LFE,   gb, num_lfe  );
320
321     skip_bits_long(gb, 4 * num_assoc_data);
322
323     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CCE], new_che_pos[TYPE_CCE], AAC_CHANNEL_CC,    gb, num_cc   );
324
325     align_get_bits(gb);
326
327     /* comment field, first byte is length */
328     comment_len = get_bits(gb, 8) * 8;
329     if (get_bits_left(gb) < comment_len) {
330         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
331         return -1;
332     }
333     skip_bits_long(gb, comment_len);
334     return 0;
335 }
336
337 /**
338  * Set up channel positions based on a default channel configuration
339  * as specified in table 1.17.
340  *
341  * @param   new_che_pos New channel position configuration - we only do something if it differs from the current one.
342  *
343  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
344  */
345 static av_cold int set_default_channel_config(AVCodecContext *avctx,
346                                               enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
347                                               int channel_config)
348 {
349     if (channel_config < 1 || channel_config > 7) {
350         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid default channel configuration (%d)\n",
351                channel_config);
352         return -1;
353     }
354
355     /* default channel configurations:
356      *
357      * 1ch : front center (mono)
358      * 2ch : L + R (stereo)
359      * 3ch : front center + L + R
360      * 4ch : front center + L + R + back center
361      * 5ch : front center + L + R + back stereo
362      * 6ch : front center + L + R + back stereo + LFE
363      * 7ch : front center + L + R + outer front left + outer front right + back stereo + LFE
364      */
365
366     if (channel_config != 2)
367         new_che_pos[TYPE_SCE][0] = AAC_CHANNEL_FRONT; // front center (or mono)
368     if (channel_config > 1)
369         new_che_pos[TYPE_CPE][0] = AAC_CHANNEL_FRONT; // L + R (or stereo)
370     if (channel_config == 4)
371         new_che_pos[TYPE_SCE][1] = AAC_CHANNEL_BACK;  // back center
372     if (channel_config > 4)
373         new_che_pos[TYPE_CPE][(channel_config == 7) + 1]
374         = AAC_CHANNEL_BACK;  // back stereo
375     if (channel_config > 5)
376         new_che_pos[TYPE_LFE][0] = AAC_CHANNEL_LFE;   // LFE
377     if (channel_config == 7)
378         new_che_pos[TYPE_CPE][1] = AAC_CHANNEL_FRONT; // outer front left + outer front right
379
380     return 0;
381 }
382
383 /**
384  * Decode GA "General Audio" specific configuration; reference: table 4.1.
385  *
386  * @param   ac          pointer to AACContext, may be null
387  * @param   avctx       pointer to AVCCodecContext, used for logging
388  *
389  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
390  */
391 static int decode_ga_specific_config(AACContext *ac, AVCodecContext *avctx,
392                                      GetBitContext *gb,
393                                      MPEG4AudioConfig *m4ac,
394                                      int channel_config)
395 {
396     enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID];
397     int extension_flag, ret;
398
399     if (get_bits1(gb)) { // frameLengthFlag
400         av_log_missing_feature(avctx, "960/120 MDCT window is", 1);
401         return -1;
402     }
403
404     if (get_bits1(gb))       // dependsOnCoreCoder
405         skip_bits(gb, 14);   // coreCoderDelay
406     extension_flag = get_bits1(gb);
407
408     if (m4ac->object_type == AOT_AAC_SCALABLE ||
409         m4ac->object_type == AOT_ER_AAC_SCALABLE)
410         skip_bits(gb, 3);     // layerNr
411
412     memset(new_che_pos, 0, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
413     if (channel_config == 0) {
414         skip_bits(gb, 4);  // element_instance_tag
415         if ((ret = decode_pce(avctx, m4ac, new_che_pos, gb)))
416             return ret;
417     } else {
418         if ((ret = set_default_channel_config(avctx, new_che_pos, channel_config)))
419             return ret;
420     }
421     if (ac && (ret = output_configure(ac, ac->che_pos, new_che_pos, channel_config, OC_GLOBAL_HDR)))
422         return ret;
423
424     if (extension_flag) {
425         switch (m4ac->object_type) {
426         case AOT_ER_BSAC:
427             skip_bits(gb, 5);    // numOfSubFrame
428             skip_bits(gb, 11);   // layer_length
429             break;
430         case AOT_ER_AAC_LC:
431         case AOT_ER_AAC_LTP:
432         case AOT_ER_AAC_SCALABLE:
433         case AOT_ER_AAC_LD:
434             skip_bits(gb, 3);  /* aacSectionDataResilienceFlag
435                                     * aacScalefactorDataResilienceFlag
436                                     * aacSpectralDataResilienceFlag
437                                     */
438             break;
439         }
440         skip_bits1(gb);    // extensionFlag3 (TBD in version 3)
441     }
442     return 0;
443 }
444
445 /**
446  * Decode audio specific configuration; reference: table 1.13.
447  *
448  * @param   ac          pointer to AACContext, may be null
449  * @param   avctx       pointer to AVCCodecContext, used for logging
450  * @param   m4ac        pointer to MPEG4AudioConfig, used for parsing
451  * @param   data        pointer to buffer holding an audio specific config
452  * @param   bit_size    size of audio specific config or data in bits
453  * @param   sync_extension look for an appended sync extension
454  *
455  * @return  Returns error status or number of consumed bits. <0 - error
456  */
457 static int decode_audio_specific_config(AACContext *ac,
458                                         AVCodecContext *avctx,
459                                         MPEG4AudioConfig *m4ac,
460                                         const uint8_t *data, int bit_size,
461                                         int sync_extension)
462 {
463     GetBitContext gb;
464     int i;
465
466     av_dlog(avctx, "extradata size %d\n", avctx->extradata_size);
467     for (i = 0; i < avctx->extradata_size; i++)
468          av_dlog(avctx, "%02x ", avctx->extradata[i]);
469     av_dlog(avctx, "\n");
470
471     init_get_bits(&gb, data, bit_size);
472
473     if ((i = avpriv_mpeg4audio_get_config(m4ac, data, bit_size, sync_extension)) < 0)
474         return -1;
475     if (m4ac->sampling_index > 12) {
476         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid sampling rate index %d\n", m4ac->sampling_index);
477         return -1;
478     }
479     if (m4ac->sbr == 1 && m4ac->ps == -1)
480         m4ac->ps = 1;
481
482     skip_bits_long(&gb, i);
483
484     switch (m4ac->object_type) {
485     case AOT_AAC_MAIN:
486     case AOT_AAC_LC:
487     case AOT_AAC_LTP:
488         if (decode_ga_specific_config(ac, avctx, &gb, m4ac, m4ac->chan_config))
489             return -1;
490         break;
491     default:
492         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Audio object type %s%d is not supported.\n",
493                m4ac->sbr == 1? "SBR+" : "", m4ac->object_type);
494         return -1;
495     }
496
497     av_dlog(avctx, "AOT %d chan config %d sampling index %d (%d) SBR %d PS %d\n",
498             m4ac->object_type, m4ac->chan_config, m4ac->sampling_index,
499             m4ac->sample_rate, m4ac->sbr, m4ac->ps);
500
501     return get_bits_count(&gb);
502 }
503
504 /**
505  * linear congruential pseudorandom number generator
506  *
507  * @param   previous_val    pointer to the current state of the generator
508  *
509  * @return  Returns a 32-bit pseudorandom integer
510  */
511 static av_always_inline int lcg_random(int previous_val)
512 {
513     return previous_val * 1664525 + 1013904223;
514 }
515
516 static av_always_inline void reset_predict_state(PredictorState *ps)
517 {
518     ps->r0   = 0.0f;
519     ps->r1   = 0.0f;
520     ps->cor0 = 0.0f;
521     ps->cor1 = 0.0f;
522     ps->var0 = 1.0f;
523     ps->var1 = 1.0f;
524 }
525
526 static void reset_all_predictors(PredictorState *ps)
527 {
528     int i;
529     for (i = 0; i < MAX_PREDICTORS; i++)
530         reset_predict_state(&ps[i]);
531 }
532
533 static int sample_rate_idx (int rate)
534 {
535          if (92017 <= rate) return 0;
536     else if (75132 <= rate) return 1;
537     else if (55426 <= rate) return 2;
538     else if (46009 <= rate) return 3;
539     else if (37566 <= rate) return 4;
540     else if (27713 <= rate) return 5;
541     else if (23004 <= rate) return 6;
542     else if (18783 <= rate) return 7;
543     else if (13856 <= rate) return 8;
544     else if (11502 <= rate) return 9;
545     else if (9391  <= rate) return 10;
546     else                    return 11;
547 }
548
549 static void reset_predictor_group(PredictorState *ps, int group_num)
550 {
551     int i;
552     for (i = group_num - 1; i < MAX_PREDICTORS; i += 30)
553         reset_predict_state(&ps[i]);
554 }
555
556 #define AAC_INIT_VLC_STATIC(num, size) \
557     INIT_VLC_STATIC(&vlc_spectral[num], 8, ff_aac_spectral_sizes[num], \
558          ff_aac_spectral_bits[num], sizeof( ff_aac_spectral_bits[num][0]), sizeof( ff_aac_spectral_bits[num][0]), \
559         ff_aac_spectral_codes[num], sizeof(ff_aac_spectral_codes[num][0]), sizeof(ff_aac_spectral_codes[num][0]), \
560         size);
561
562 static av_cold int aac_decode_init(AVCodecContext *avctx)
563 {
564     AACContext *ac = avctx->priv_data;
565     float output_scale_factor;
566
567     ac->avctx = avctx;
568     ac->m4ac.sample_rate = avctx->sample_rate;
569
570     if (avctx->extradata_size > 0) {
571         if (decode_audio_specific_config(ac, ac->avctx, &ac->m4ac,
572                                          avctx->extradata,
573                                          avctx->extradata_size*8, 1) < 0)
574             return -1;
575     } else {
576         int sr, i;
577         enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID];
578
579         sr = sample_rate_idx(avctx->sample_rate);
580         ac->m4ac.sampling_index = sr;
581         ac->m4ac.channels = avctx->channels;
582         ac->m4ac.sbr = -1;
583         ac->m4ac.ps = -1;
584
585         for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(ff_mpeg4audio_channels); i++)
586             if (ff_mpeg4audio_channels[i] == avctx->channels)
587                 break;
588         if (i == FF_ARRAY_ELEMS(ff_mpeg4audio_channels)) {
589             i = 0;
590         }
591         ac->m4ac.chan_config = i;
592
593         if (ac->m4ac.chan_config) {
594             int ret = set_default_channel_config(avctx, new_che_pos, ac->m4ac.chan_config);
595             if (!ret)
596                 output_configure(ac, ac->che_pos, new_che_pos, ac->m4ac.chan_config, OC_GLOBAL_HDR);
597             else if (avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE)
598                 return AVERROR_INVALIDDATA;
599         }
600     }
601
602     if (avctx->request_sample_fmt == AV_SAMPLE_FMT_FLT) {
603         avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLT;
604         output_scale_factor = 1.0 / 32768.0;
605     } else {
606         avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
607         output_scale_factor = 1.0;
608     }
609
610     AAC_INIT_VLC_STATIC( 0, 304);
611     AAC_INIT_VLC_STATIC( 1, 270);
612     AAC_INIT_VLC_STATIC( 2, 550);
613     AAC_INIT_VLC_STATIC( 3, 300);
614     AAC_INIT_VLC_STATIC( 4, 328);
615     AAC_INIT_VLC_STATIC( 5, 294);
616     AAC_INIT_VLC_STATIC( 6, 306);
617     AAC_INIT_VLC_STATIC( 7, 268);
618     AAC_INIT_VLC_STATIC( 8, 510);
619     AAC_INIT_VLC_STATIC( 9, 366);
620     AAC_INIT_VLC_STATIC(10, 462);
621
622     ff_aac_sbr_init();
623
624     dsputil_init(&ac->dsp, avctx);
625     ff_fmt_convert_init(&ac->fmt_conv, avctx);
626
627     ac->random_state = 0x1f2e3d4c;
628
629     ff_aac_tableinit();
630
631     INIT_VLC_STATIC(&vlc_scalefactors,7,FF_ARRAY_ELEMS(ff_aac_scalefactor_code),
632                     ff_aac_scalefactor_bits, sizeof(ff_aac_scalefactor_bits[0]), sizeof(ff_aac_scalefactor_bits[0]),
633                     ff_aac_scalefactor_code, sizeof(ff_aac_scalefactor_code[0]), sizeof(ff_aac_scalefactor_code[0]),
634                     352);
635
636     ff_mdct_init(&ac->mdct,       11, 1, output_scale_factor/1024.0);
637     ff_mdct_init(&ac->mdct_small,  8, 1, output_scale_factor/128.0);
638     ff_mdct_init(&ac->mdct_ltp,   11, 0, -2.0/output_scale_factor);
639     // window initialization
640     ff_kbd_window_init(ff_aac_kbd_long_1024, 4.0, 1024);
641     ff_kbd_window_init(ff_aac_kbd_short_128, 6.0, 128);
642     ff_init_ff_sine_windows(10);
643     ff_init_ff_sine_windows( 7);
644
645     cbrt_tableinit();
646
647     avcodec_get_frame_defaults(&ac->frame);
648     avctx->coded_frame = &ac->frame;
649
650     return 0;
651 }
652
653 /**
654  * Skip data_stream_element; reference: table 4.10.
655  */
656 static int skip_data_stream_element(AACContext *ac, GetBitContext *gb)
657 {
658     int byte_align = get_bits1(gb);
659     int count = get_bits(gb, 8);
660     if (count == 255)
661         count += get_bits(gb, 8);
662     if (byte_align)
663         align_get_bits(gb);
664
665     if (get_bits_left(gb) < 8 * count) {
666         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
667         return -1;
668     }
669     skip_bits_long(gb, 8 * count);
670     return 0;
671 }
672
673 static int decode_prediction(AACContext *ac, IndividualChannelStream *ics,
674                              GetBitContext *gb)
675 {
676     int sfb;
677     if (get_bits1(gb)) {
678         ics->predictor_reset_group = get_bits(gb, 5);
679         if (ics->predictor_reset_group == 0 || ics->predictor_reset_group > 30) {
680             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid Predictor Reset Group.\n");
681             return -1;
682         }
683     }
684     for (sfb = 0; sfb < FFMIN(ics->max_sfb, ff_aac_pred_sfb_max[ac->m4ac.sampling_index]); sfb++) {
685         ics->prediction_used[sfb] = get_bits1(gb);
686     }
687     return 0;
688 }
689
690 /**
691  * Decode Long Term Prediction data; reference: table 4.xx.
692  */
693 static void decode_ltp(AACContext *ac, LongTermPrediction *ltp,
694                        GetBitContext *gb, uint8_t max_sfb)
695 {
696     int sfb;
697
698     ltp->lag  = get_bits(gb, 11);
699     ltp->coef = ltp_coef[get_bits(gb, 3)];
700     for (sfb = 0; sfb < FFMIN(max_sfb, MAX_LTP_LONG_SFB); sfb++)
701         ltp->used[sfb] = get_bits1(gb);
702 }
703
704 /**
705  * Decode Individual Channel Stream info; reference: table 4.6.
706  */
707 static int decode_ics_info(AACContext *ac, IndividualChannelStream *ics,
708                            GetBitContext *gb)
709 {
710     if (get_bits1(gb)) {
711         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Reserved bit set.\n");
712         return AVERROR_INVALIDDATA;
713     }
714     ics->window_sequence[1] = ics->window_sequence[0];
715     ics->window_sequence[0] = get_bits(gb, 2);
716     ics->use_kb_window[1]   = ics->use_kb_window[0];
717     ics->use_kb_window[0]   = get_bits1(gb);
718     ics->num_window_groups  = 1;
719     ics->group_len[0]       = 1;
720     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
721         int i;
722         ics->max_sfb = get_bits(gb, 4);
723         for (i = 0; i < 7; i++) {
724             if (get_bits1(gb)) {
725                 ics->group_len[ics->num_window_groups - 1]++;
726             } else {
727                 ics->num_window_groups++;
728                 ics->group_len[ics->num_window_groups - 1] = 1;
729             }
730         }
731         ics->num_windows       = 8;
732         ics->swb_offset        =    ff_swb_offset_128[ac->m4ac.sampling_index];
733         ics->num_swb           =   ff_aac_num_swb_128[ac->m4ac.sampling_index];
734         ics->tns_max_bands     = ff_tns_max_bands_128[ac->m4ac.sampling_index];
735         ics->predictor_present = 0;
736     } else {
737         ics->max_sfb               = get_bits(gb, 6);
738         ics->num_windows           = 1;
739         ics->swb_offset            =    ff_swb_offset_1024[ac->m4ac.sampling_index];
740         ics->num_swb               =   ff_aac_num_swb_1024[ac->m4ac.sampling_index];
741         ics->tns_max_bands         = ff_tns_max_bands_1024[ac->m4ac.sampling_index];
742         ics->predictor_present     = get_bits1(gb);
743         ics->predictor_reset_group = 0;
744         if (ics->predictor_present) {
745             if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN) {
746                 if (decode_prediction(ac, ics, gb)) {
747                     return AVERROR_INVALIDDATA;
748                 }
749             } else if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_LC) {
750                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Prediction is not allowed in AAC-LC.\n");
751                 return AVERROR_INVALIDDATA;
752             } else {
753                 if ((ics->ltp.present = get_bits(gb, 1)))
754                     decode_ltp(ac, &ics->ltp, gb, ics->max_sfb);
755             }
756         }
757     }
758
759     if (ics->max_sfb > ics->num_swb) {
760         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
761                "Number of scalefactor bands in group (%d) exceeds limit (%d).\n",
762                ics->max_sfb, ics->num_swb);
763         return AVERROR_INVALIDDATA;
764     }
765
766     return 0;
767 }
768
769 /**
770  * Decode band types (section_data payload); reference: table 4.46.
771  *
772  * @param   band_type           array of the used band type
773  * @param   band_type_run_end   array of the last scalefactor band of a band type run
774  *
775  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
776  */
777 static int decode_band_types(AACContext *ac, enum BandType band_type[120],
778                              int band_type_run_end[120], GetBitContext *gb,
779                              IndividualChannelStream *ics)
780 {
781     int g, idx = 0;
782     const int bits = (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) ? 3 : 5;
783     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
784         int k = 0;
785         while (k < ics->max_sfb) {
786             uint8_t sect_end = k;
787             int sect_len_incr;
788             int sect_band_type = get_bits(gb, 4);
789             if (sect_band_type == 12) {
790                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid band type\n");
791                 return -1;
792             }
793             while ((sect_len_incr = get_bits(gb, bits)) == (1 << bits) - 1)
794                 sect_end += sect_len_incr;
795             sect_end += sect_len_incr;
796             if (get_bits_left(gb) < 0) {
797                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
798                 return -1;
799             }
800             if (sect_end > ics->max_sfb) {
801                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
802                        "Number of bands (%d) exceeds limit (%d).\n",
803                        sect_end, ics->max_sfb);
804                 return -1;
805             }
806             for (; k < sect_end; k++) {
807                 band_type        [idx]   = sect_band_type;
808                 band_type_run_end[idx++] = sect_end;
809             }
810         }
811     }
812     return 0;
813 }
814
815 /**
816  * Decode scalefactors; reference: table 4.47.
817  *
818  * @param   global_gain         first scalefactor value as scalefactors are differentially coded
819  * @param   band_type           array of the used band type
820  * @param   band_type_run_end   array of the last scalefactor band of a band type run
821  * @param   sf                  array of scalefactors or intensity stereo positions
822  *
823  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
824  */
825 static int decode_scalefactors(AACContext *ac, float sf[120], GetBitContext *gb,
826                                unsigned int global_gain,
827                                IndividualChannelStream *ics,
828                                enum BandType band_type[120],
829                                int band_type_run_end[120])
830 {
831     int g, i, idx = 0;
832     int offset[3] = { global_gain, global_gain - 90, 0 };
833     int clipped_offset;
834     int noise_flag = 1;
835     static const char *sf_str[3] = { "Global gain", "Noise gain", "Intensity stereo position" };
836     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
837         for (i = 0; i < ics->max_sfb;) {
838             int run_end = band_type_run_end[idx];
839             if (band_type[idx] == ZERO_BT) {
840                 for (; i < run_end; i++, idx++)
841                     sf[idx] = 0.;
842             } else if ((band_type[idx] == INTENSITY_BT) || (band_type[idx] == INTENSITY_BT2)) {
843                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
844                     offset[2] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
845                     clipped_offset = av_clip(offset[2], -155, 100);
846                     if (offset[2] != clipped_offset) {
847                         av_log_ask_for_sample(ac->avctx, "Intensity stereo "
848                                 "position clipped (%d -> %d).\nIf you heard an "
849                                 "audible artifact, there may be a bug in the "
850                                 "decoder. ", offset[2], clipped_offset);
851                     }
852                     sf[idx] = ff_aac_pow2sf_tab[-clipped_offset + POW_SF2_ZERO];
853                 }
854             } else if (band_type[idx] == NOISE_BT) {
855                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
856                     if (noise_flag-- > 0)
857                         offset[1] += get_bits(gb, 9) - 256;
858                     else
859                         offset[1] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
860                     clipped_offset = av_clip(offset[1], -100, 155);
861                     if (offset[1] != clipped_offset) {
862                         av_log_ask_for_sample(ac->avctx, "Noise gain clipped "
863                                 "(%d -> %d).\nIf you heard an audible "
864                                 "artifact, there may be a bug in the decoder. ",
865                                 offset[1], clipped_offset);
866                     }
867                     sf[idx] = -ff_aac_pow2sf_tab[clipped_offset + POW_SF2_ZERO];
868                 }
869             } else {
870                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
871                     offset[0] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
872                     if (offset[0] > 255U) {
873                         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
874                                "%s (%d) out of range.\n", sf_str[0], offset[0]);
875                         return -1;
876                     }
877                     sf[idx] = -ff_aac_pow2sf_tab[offset[0] - 100 + POW_SF2_ZERO];
878                 }
879             }
880         }
881     }
882     return 0;
883 }
884
885 /**
886  * Decode pulse data; reference: table 4.7.
887  */
888 static int decode_pulses(Pulse *pulse, GetBitContext *gb,
889                          const uint16_t *swb_offset, int num_swb)
890 {
891     int i, pulse_swb;
892     pulse->num_pulse = get_bits(gb, 2) + 1;
893     pulse_swb        = get_bits(gb, 6);
894     if (pulse_swb >= num_swb)
895         return -1;
896     pulse->pos[0]    = swb_offset[pulse_swb];
897     pulse->pos[0]   += get_bits(gb, 5);
898     if (pulse->pos[0] > 1023)
899         return -1;
900     pulse->amp[0]    = get_bits(gb, 4);
901     for (i = 1; i < pulse->num_pulse; i++) {
902         pulse->pos[i] = get_bits(gb, 5) + pulse->pos[i - 1];
903         if (pulse->pos[i] > 1023)
904             return -1;
905         pulse->amp[i] = get_bits(gb, 4);
906     }
907     return 0;
908 }
909
910 /**
911  * Decode Temporal Noise Shaping data; reference: table 4.48.
912  *
913  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
914  */
915 static int decode_tns(AACContext *ac, TemporalNoiseShaping *tns,
916                       GetBitContext *gb, const IndividualChannelStream *ics)
917 {
918     int w, filt, i, coef_len, coef_res, coef_compress;
919     const int is8 = ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE;
920     const int tns_max_order = is8 ? 7 : ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN ? 20 : 12;
921     for (w = 0; w < ics->num_windows; w++) {
922         if ((tns->n_filt[w] = get_bits(gb, 2 - is8))) {
923             coef_res = get_bits1(gb);
924
925             for (filt = 0; filt < tns->n_filt[w]; filt++) {
926                 int tmp2_idx;
927                 tns->length[w][filt] = get_bits(gb, 6 - 2 * is8);
928
929                 if ((tns->order[w][filt] = get_bits(gb, 5 - 2 * is8)) > tns_max_order) {
930                     av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "TNS filter order %d is greater than maximum %d.\n",
931                            tns->order[w][filt], tns_max_order);
932                     tns->order[w][filt] = 0;
933                     return -1;
934                 }
935                 if (tns->order[w][filt]) {
936                     tns->direction[w][filt] = get_bits1(gb);
937                     coef_compress = get_bits1(gb);
938                     coef_len = coef_res + 3 - coef_compress;
939                     tmp2_idx = 2 * coef_compress + coef_res;
940
941                     for (i = 0; i < tns->order[w][filt]; i++)
942                         tns->coef[w][filt][i] = tns_tmp2_map[tmp2_idx][get_bits(gb, coef_len)];
943                 }
944             }
945         }
946     }
947     return 0;
948 }
949
950 /**
951  * Decode Mid/Side data; reference: table 4.54.
952  *
953  * @param   ms_present  Indicates mid/side stereo presence. [0] mask is all 0s;
954  *                      [1] mask is decoded from bitstream; [2] mask is all 1s;
955  *                      [3] reserved for scalable AAC
956  */
957 static void decode_mid_side_stereo(ChannelElement *cpe, GetBitContext *gb,
958                                    int ms_present)
959 {
960     int idx;
961     if (ms_present == 1) {
962         for (idx = 0; idx < cpe->ch[0].ics.num_window_groups * cpe->ch[0].ics.max_sfb; idx++)
963             cpe->ms_mask[idx] = get_bits1(gb);
964     } else if (ms_present == 2) {
965         memset(cpe->ms_mask, 1, cpe->ch[0].ics.num_window_groups * cpe->ch[0].ics.max_sfb * sizeof(cpe->ms_mask[0]));
966     }
967 }
968
969 #ifndef VMUL2
970 static inline float *VMUL2(float *dst, const float *v, unsigned idx,
971                            const float *scale)
972 {
973     float s = *scale;
974     *dst++ = v[idx    & 15] * s;
975     *dst++ = v[idx>>4 & 15] * s;
976     return dst;
977 }
978 #endif
979
980 #ifndef VMUL4
981 static inline float *VMUL4(float *dst, const float *v, unsigned idx,
982                            const float *scale)
983 {
984     float s = *scale;
985     *dst++ = v[idx    & 3] * s;
986     *dst++ = v[idx>>2 & 3] * s;
987     *dst++ = v[idx>>4 & 3] * s;
988     *dst++ = v[idx>>6 & 3] * s;
989     return dst;
990 }
991 #endif
992
993 #ifndef VMUL2S
994 static inline float *VMUL2S(float *dst, const float *v, unsigned idx,
995                             unsigned sign, const float *scale)
996 {
997     union av_intfloat32 s0, s1;
998
999     s0.f = s1.f = *scale;
1000     s0.i ^= sign >> 1 << 31;
1001     s1.i ^= sign      << 31;
1002
1003     *dst++ = v[idx    & 15] * s0.f;
1004     *dst++ = v[idx>>4 & 15] * s1.f;
1005
1006     return dst;
1007 }
1008 #endif
1009
1010 #ifndef VMUL4S
1011 static inline float *VMUL4S(float *dst, const float *v, unsigned idx,
1012                             unsigned sign, const float *scale)
1013 {
1014     unsigned nz = idx >> 12;
1015     union av_intfloat32 s = { .f = *scale };
1016     union av_intfloat32 t;
1017
1018     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1019     *dst++ = v[idx    & 3] * t.f;
1020
1021     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
1022     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1023     *dst++ = v[idx>>2 & 3] * t.f;
1024
1025     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
1026     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1027     *dst++ = v[idx>>4 & 3] * t.f;
1028
1029     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
1030     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1031     *dst++ = v[idx>>6 & 3] * t.f;
1032
1033     return dst;
1034 }
1035 #endif
1036
1037 /**
1038  * Decode spectral data; reference: table 4.50.
1039  * Dequantize and scale spectral data; reference: 4.6.3.3.
1040  *
1041  * @param   coef            array of dequantized, scaled spectral data
1042  * @param   sf              array of scalefactors or intensity stereo positions
1043  * @param   pulse_present   set if pulses are present
1044  * @param   pulse           pointer to pulse data struct
1045  * @param   band_type       array of the used band type
1046  *
1047  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1048  */
1049 static int decode_spectrum_and_dequant(AACContext *ac, float coef[1024],
1050                                        GetBitContext *gb, const float sf[120],
1051                                        int pulse_present, const Pulse *pulse,
1052                                        const IndividualChannelStream *ics,
1053                                        enum BandType band_type[120])
1054 {
1055     int i, k, g, idx = 0;
1056     const int c = 1024 / ics->num_windows;
1057     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1058     float *coef_base = coef;
1059
1060     for (g = 0; g < ics->num_windows; g++)
1061         memset(coef + g * 128 + offsets[ics->max_sfb], 0, sizeof(float) * (c - offsets[ics->max_sfb]));
1062
1063     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1064         unsigned g_len = ics->group_len[g];
1065
1066         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
1067             const unsigned cbt_m1 = band_type[idx] - 1;
1068             float *cfo = coef + offsets[i];
1069             int off_len = offsets[i + 1] - offsets[i];
1070             int group;
1071
1072             if (cbt_m1 >= INTENSITY_BT2 - 1) {
1073                 for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1074                     memset(cfo, 0, off_len * sizeof(float));
1075                 }
1076             } else if (cbt_m1 == NOISE_BT - 1) {
1077                 for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1078                     float scale;
1079                     float band_energy;
1080
1081                     for (k = 0; k < off_len; k++) {
1082                         ac->random_state  = lcg_random(ac->random_state);
1083                         cfo[k] = ac->random_state;
1084                     }
1085
1086                     band_energy = ac->dsp.scalarproduct_float(cfo, cfo, off_len);
1087                     scale = sf[idx] / sqrtf(band_energy);
1088                     ac->dsp.vector_fmul_scalar(cfo, cfo, scale, off_len);
1089                 }
1090             } else {
1091                 const float *vq = ff_aac_codebook_vector_vals[cbt_m1];
1092                 const uint16_t *cb_vector_idx = ff_aac_codebook_vector_idx[cbt_m1];
1093                 VLC_TYPE (*vlc_tab)[2] = vlc_spectral[cbt_m1].table;
1094                 OPEN_READER(re, gb);
1095
1096                 switch (cbt_m1 >> 1) {
1097                 case 0:
1098                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1099                         float *cf = cfo;
1100                         int len = off_len;
1101
1102                         do {
1103                             int code;
1104                             unsigned cb_idx;
1105
1106                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1107                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1108                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1109                             cf = VMUL4(cf, vq, cb_idx, sf + idx);
1110                         } while (len -= 4);
1111                     }
1112                     break;
1113
1114                 case 1:
1115                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1116                         float *cf = cfo;
1117                         int len = off_len;
1118
1119                         do {
1120                             int code;
1121                             unsigned nnz;
1122                             unsigned cb_idx;
1123                             uint32_t bits;
1124
1125                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1126                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1127                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1128                             nnz = cb_idx >> 8 & 15;
1129                             bits = nnz ? GET_CACHE(re, gb) : 0;
1130                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1131                             cf = VMUL4S(cf, vq, cb_idx, bits, sf + idx);
1132                         } while (len -= 4);
1133                     }
1134                     break;
1135
1136                 case 2:
1137                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1138                         float *cf = cfo;
1139                         int len = off_len;
1140
1141                         do {
1142                             int code;
1143                             unsigned cb_idx;
1144
1145                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1146                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1147                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1148                             cf = VMUL2(cf, vq, cb_idx, sf + idx);
1149                         } while (len -= 2);
1150                     }
1151                     break;
1152
1153                 case 3:
1154                 case 4:
1155                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1156                         float *cf = cfo;
1157                         int len = off_len;
1158
1159                         do {
1160                             int code;
1161                             unsigned nnz;
1162                             unsigned cb_idx;
1163                             unsigned sign;
1164
1165                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1166                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1167                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1168                             nnz = cb_idx >> 8 & 15;
1169                             sign = nnz ? SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (cb_idx >> 12) : 0;
1170                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1171                             cf = VMUL2S(cf, vq, cb_idx, sign, sf + idx);
1172                         } while (len -= 2);
1173                     }
1174                     break;
1175
1176                 default:
1177                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1178                         float *cf = cfo;
1179                         uint32_t *icf = (uint32_t *) cf;
1180                         int len = off_len;
1181
1182                         do {
1183                             int code;
1184                             unsigned nzt, nnz;
1185                             unsigned cb_idx;
1186                             uint32_t bits;
1187                             int j;
1188
1189                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1190                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1191
1192                             if (!code) {
1193                                 *icf++ = 0;
1194                                 *icf++ = 0;
1195                                 continue;
1196                             }
1197
1198                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1199                             nnz = cb_idx >> 12;
1200                             nzt = cb_idx >> 8;
1201                             bits = SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (32-nnz);
1202                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1203
1204                             for (j = 0; j < 2; j++) {
1205                                 if (nzt & 1<<j) {
1206                                     uint32_t b;
1207                                     int n;
1208                                     /* The total length of escape_sequence must be < 22 bits according
1209                                        to the specification (i.e. max is 111111110xxxxxxxxxxxx). */
1210                                     UPDATE_CACHE(re, gb);
1211                                     b = GET_CACHE(re, gb);
1212                                     b = 31 - av_log2(~b);
1213
1214                                     if (b > 8) {
1215                                         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in spectral data, ESC overflow\n");
1216                                         return -1;
1217                                     }
1218
1219                                     SKIP_BITS(re, gb, b + 1);
1220                                     b += 4;
1221                                     n = (1 << b) + SHOW_UBITS(re, gb, b);
1222                                     LAST_SKIP_BITS(re, gb, b);
1223                                     *icf++ = cbrt_tab[n] | (bits & 1U<<31);
1224                                     bits <<= 1;
1225                                 } else {
1226                                     unsigned v = ((const uint32_t*)vq)[cb_idx & 15];
1227                                     *icf++ = (bits & 1U<<31) | v;
1228                                     bits <<= !!v;
1229                                 }
1230                                 cb_idx >>= 4;
1231                             }
1232                         } while (len -= 2);
1233
1234                         ac->dsp.vector_fmul_scalar(cfo, cfo, sf[idx], off_len);
1235                     }
1236                 }
1237
1238                 CLOSE_READER(re, gb);
1239             }
1240         }
1241         coef += g_len << 7;
1242     }
1243
1244     if (pulse_present) {
1245         idx = 0;
1246         for (i = 0; i < pulse->num_pulse; i++) {
1247             float co = coef_base[ pulse->pos[i] ];
1248             while (offsets[idx + 1] <= pulse->pos[i])
1249                 idx++;
1250             if (band_type[idx] != NOISE_BT && sf[idx]) {
1251                 float ico = -pulse->amp[i];
1252                 if (co) {
1253                     co /= sf[idx];
1254                     ico = co / sqrtf(sqrtf(fabsf(co))) + (co > 0 ? -ico : ico);
1255                 }
1256                 coef_base[ pulse->pos[i] ] = cbrtf(fabsf(ico)) * ico * sf[idx];
1257             }
1258         }
1259     }
1260     return 0;
1261 }
1262
1263 static av_always_inline float flt16_round(float pf)
1264 {
1265     union av_intfloat32 tmp;
1266     tmp.f = pf;
1267     tmp.i = (tmp.i + 0x00008000U) & 0xFFFF0000U;
1268     return tmp.f;
1269 }
1270
1271 static av_always_inline float flt16_even(float pf)
1272 {
1273     union av_intfloat32 tmp;
1274     tmp.f = pf;
1275     tmp.i = (tmp.i + 0x00007FFFU + (tmp.i & 0x00010000U >> 16)) & 0xFFFF0000U;
1276     return tmp.f;
1277 }
1278
1279 static av_always_inline float flt16_trunc(float pf)
1280 {
1281     union av_intfloat32 pun;
1282     pun.f = pf;
1283     pun.i &= 0xFFFF0000U;
1284     return pun.f;
1285 }
1286
1287 static av_always_inline void predict(PredictorState *ps, float *coef,
1288                                      int output_enable)
1289 {
1290     const float a     = 0.953125; // 61.0 / 64
1291     const float alpha = 0.90625;  // 29.0 / 32
1292     float e0, e1;
1293     float pv;
1294     float k1, k2;
1295     float   r0 = ps->r0,     r1 = ps->r1;
1296     float cor0 = ps->cor0, cor1 = ps->cor1;
1297     float var0 = ps->var0, var1 = ps->var1;
1298
1299     k1 = var0 > 1 ? cor0 * flt16_even(a / var0) : 0;
1300     k2 = var1 > 1 ? cor1 * flt16_even(a / var1) : 0;
1301
1302     pv = flt16_round(k1 * r0 + k2 * r1);
1303     if (output_enable)
1304         *coef += pv;
1305
1306     e0 = *coef;
1307     e1 = e0 - k1 * r0;
1308
1309     ps->cor1 = flt16_trunc(alpha * cor1 + r1 * e1);
1310     ps->var1 = flt16_trunc(alpha * var1 + 0.5f * (r1 * r1 + e1 * e1));
1311     ps->cor0 = flt16_trunc(alpha * cor0 + r0 * e0);
1312     ps->var0 = flt16_trunc(alpha * var0 + 0.5f * (r0 * r0 + e0 * e0));
1313
1314     ps->r1 = flt16_trunc(a * (r0 - k1 * e0));
1315     ps->r0 = flt16_trunc(a * e0);
1316 }
1317
1318 /**
1319  * Apply AAC-Main style frequency domain prediction.
1320  */
1321 static void apply_prediction(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
1322 {
1323     int sfb, k;
1324
1325     if (!sce->ics.predictor_initialized) {
1326         reset_all_predictors(sce->predictor_state);
1327         sce->ics.predictor_initialized = 1;
1328     }
1329
1330     if (sce->ics.window_sequence[0] != EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1331         for (sfb = 0; sfb < ff_aac_pred_sfb_max[ac->m4ac.sampling_index]; sfb++) {
1332             for (k = sce->ics.swb_offset[sfb]; k < sce->ics.swb_offset[sfb + 1]; k++) {
1333                 predict(&sce->predictor_state[k], &sce->coeffs[k],
1334                         sce->ics.predictor_present && sce->ics.prediction_used[sfb]);
1335             }
1336         }
1337         if (sce->ics.predictor_reset_group)
1338             reset_predictor_group(sce->predictor_state, sce->ics.predictor_reset_group);
1339     } else
1340         reset_all_predictors(sce->predictor_state);
1341 }
1342
1343 /**
1344  * Decode an individual_channel_stream payload; reference: table 4.44.
1345  *
1346  * @param   common_window   Channels have independent [0], or shared [1], Individual Channel Stream information.
1347  * @param   scale_flag      scalable [1] or non-scalable [0] AAC (Unused until scalable AAC is implemented.)
1348  *
1349  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1350  */
1351 static int decode_ics(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce,
1352                       GetBitContext *gb, int common_window, int scale_flag)
1353 {
1354     Pulse pulse;
1355     TemporalNoiseShaping    *tns = &sce->tns;
1356     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
1357     float *out = sce->coeffs;
1358     int global_gain, pulse_present = 0;
1359
1360     /* This assignment is to silence a GCC warning about the variable being used
1361      * uninitialized when in fact it always is.
1362      */
1363     pulse.num_pulse = 0;
1364
1365     global_gain = get_bits(gb, 8);
1366
1367     if (!common_window && !scale_flag) {
1368         if (decode_ics_info(ac, ics, gb) < 0)
1369             return AVERROR_INVALIDDATA;
1370     }
1371
1372     if (decode_band_types(ac, sce->band_type, sce->band_type_run_end, gb, ics) < 0)
1373         return -1;
1374     if (decode_scalefactors(ac, sce->sf, gb, global_gain, ics, sce->band_type, sce->band_type_run_end) < 0)
1375         return -1;
1376
1377     pulse_present = 0;
1378     if (!scale_flag) {
1379         if ((pulse_present = get_bits1(gb))) {
1380             if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1381                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Pulse tool not allowed in eight short sequence.\n");
1382                 return -1;
1383             }
1384             if (decode_pulses(&pulse, gb, ics->swb_offset, ics->num_swb)) {
1385                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Pulse data corrupt or invalid.\n");
1386                 return -1;
1387             }
1388         }
1389         if ((tns->present = get_bits1(gb)) && decode_tns(ac, tns, gb, ics))
1390             return -1;
1391         if (get_bits1(gb)) {
1392             av_log_missing_feature(ac->avctx, "SSR", 1);
1393             return -1;
1394         }
1395     }
1396
1397     if (decode_spectrum_and_dequant(ac, out, gb, sce->sf, pulse_present, &pulse, ics, sce->band_type) < 0)
1398         return -1;
1399
1400     if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN && !common_window)
1401         apply_prediction(ac, sce);
1402
1403     return 0;
1404 }
1405
1406 /**
1407  * Mid/Side stereo decoding; reference: 4.6.8.1.3.
1408  */
1409 static void apply_mid_side_stereo(AACContext *ac, ChannelElement *cpe)
1410 {
1411     const IndividualChannelStream *ics = &cpe->ch[0].ics;
1412     float *ch0 = cpe->ch[0].coeffs;
1413     float *ch1 = cpe->ch[1].coeffs;
1414     int g, i, group, idx = 0;
1415     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1416     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1417         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
1418             if (cpe->ms_mask[idx] &&
1419                     cpe->ch[0].band_type[idx] < NOISE_BT && cpe->ch[1].band_type[idx] < NOISE_BT) {
1420                 for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++) {
1421                     ac->dsp.butterflies_float(ch0 + group * 128 + offsets[i],
1422                                               ch1 + group * 128 + offsets[i],
1423                                               offsets[i+1] - offsets[i]);
1424                 }
1425             }
1426         }
1427         ch0 += ics->group_len[g] * 128;
1428         ch1 += ics->group_len[g] * 128;
1429     }
1430 }
1431
1432 /**
1433  * intensity stereo decoding; reference: 4.6.8.2.3
1434  *
1435  * @param   ms_present  Indicates mid/side stereo presence. [0] mask is all 0s;
1436  *                      [1] mask is decoded from bitstream; [2] mask is all 1s;
1437  *                      [3] reserved for scalable AAC
1438  */
1439 static void apply_intensity_stereo(AACContext *ac, ChannelElement *cpe, int ms_present)
1440 {
1441     const IndividualChannelStream *ics = &cpe->ch[1].ics;
1442     SingleChannelElement         *sce1 = &cpe->ch[1];
1443     float *coef0 = cpe->ch[0].coeffs, *coef1 = cpe->ch[1].coeffs;
1444     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1445     int g, group, i, idx = 0;
1446     int c;
1447     float scale;
1448     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1449         for (i = 0; i < ics->max_sfb;) {
1450             if (sce1->band_type[idx] == INTENSITY_BT || sce1->band_type[idx] == INTENSITY_BT2) {
1451                 const int bt_run_end = sce1->band_type_run_end[idx];
1452                 for (; i < bt_run_end; i++, idx++) {
1453                     c = -1 + 2 * (sce1->band_type[idx] - 14);
1454                     if (ms_present)
1455                         c *= 1 - 2 * cpe->ms_mask[idx];
1456                     scale = c * sce1->sf[idx];
1457                     for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++)
1458                         ac->dsp.vector_fmul_scalar(coef1 + group * 128 + offsets[i],
1459                                                    coef0 + group * 128 + offsets[i],
1460                                                    scale,
1461                                                    offsets[i + 1] - offsets[i]);
1462                 }
1463             } else {
1464                 int bt_run_end = sce1->band_type_run_end[idx];
1465                 idx += bt_run_end - i;
1466                 i    = bt_run_end;
1467             }
1468         }
1469         coef0 += ics->group_len[g] * 128;
1470         coef1 += ics->group_len[g] * 128;
1471     }
1472 }
1473
1474 /**
1475  * Decode a channel_pair_element; reference: table 4.4.
1476  *
1477  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1478  */
1479 static int decode_cpe(AACContext *ac, GetBitContext *gb, ChannelElement *cpe)
1480 {
1481     int i, ret, common_window, ms_present = 0;
1482
1483     common_window = get_bits1(gb);
1484     if (common_window) {
1485         if (decode_ics_info(ac, &cpe->ch[0].ics, gb))
1486             return AVERROR_INVALIDDATA;
1487         i = cpe->ch[1].ics.use_kb_window[0];
1488         cpe->ch[1].ics = cpe->ch[0].ics;
1489         cpe->ch[1].ics.use_kb_window[1] = i;
1490         if (cpe->ch[1].ics.predictor_present && (ac->m4ac.object_type != AOT_AAC_MAIN))
1491             if ((cpe->ch[1].ics.ltp.present = get_bits(gb, 1)))
1492                 decode_ltp(ac, &cpe->ch[1].ics.ltp, gb, cpe->ch[1].ics.max_sfb);
1493         ms_present = get_bits(gb, 2);
1494         if (ms_present == 3) {
1495             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "ms_present = 3 is reserved.\n");
1496             return -1;
1497         } else if (ms_present)
1498             decode_mid_side_stereo(cpe, gb, ms_present);
1499     }
1500     if ((ret = decode_ics(ac, &cpe->ch[0], gb, common_window, 0)))
1501         return ret;
1502     if ((ret = decode_ics(ac, &cpe->ch[1], gb, common_window, 0)))
1503         return ret;
1504
1505     if (common_window) {
1506         if (ms_present)
1507             apply_mid_side_stereo(ac, cpe);
1508         if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN) {
1509             apply_prediction(ac, &cpe->ch[0]);
1510             apply_prediction(ac, &cpe->ch[1]);
1511         }
1512     }
1513
1514     apply_intensity_stereo(ac, cpe, ms_present);
1515     return 0;
1516 }
1517
1518 static const float cce_scale[] = {
1519     1.09050773266525765921, //2^(1/8)
1520     1.18920711500272106672, //2^(1/4)
1521     M_SQRT2,
1522     2,
1523 };
1524
1525 /**
1526  * Decode coupling_channel_element; reference: table 4.8.
1527  *
1528  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1529  */
1530 static int decode_cce(AACContext *ac, GetBitContext *gb, ChannelElement *che)
1531 {
1532     int num_gain = 0;
1533     int c, g, sfb, ret;
1534     int sign;
1535     float scale;
1536     SingleChannelElement *sce = &che->ch[0];
1537     ChannelCoupling     *coup = &che->coup;
1538
1539     coup->coupling_point = 2 * get_bits1(gb);
1540     coup->num_coupled = get_bits(gb, 3);
1541     for (c = 0; c <= coup->num_coupled; c++) {
1542         num_gain++;
1543         coup->type[c] = get_bits1(gb) ? TYPE_CPE : TYPE_SCE;
1544         coup->id_select[c] = get_bits(gb, 4);
1545         if (coup->type[c] == TYPE_CPE) {
1546             coup->ch_select[c] = get_bits(gb, 2);
1547             if (coup->ch_select[c] == 3)
1548                 num_gain++;
1549         } else
1550             coup->ch_select[c] = 2;
1551     }
1552     coup->coupling_point += get_bits1(gb) || (coup->coupling_point >> 1);
1553
1554     sign  = get_bits(gb, 1);
1555     scale = cce_scale[get_bits(gb, 2)];
1556
1557     if ((ret = decode_ics(ac, sce, gb, 0, 0)))
1558         return ret;
1559
1560     for (c = 0; c < num_gain; c++) {
1561         int idx  = 0;
1562         int cge  = 1;
1563         int gain = 0;
1564         float gain_cache = 1.;
1565         if (c) {
1566             cge = coup->coupling_point == AFTER_IMDCT ? 1 : get_bits1(gb);
1567             gain = cge ? get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60: 0;
1568             gain_cache = powf(scale, -gain);
1569         }
1570         if (coup->coupling_point == AFTER_IMDCT) {
1571             coup->gain[c][0] = gain_cache;
1572         } else {
1573             for (g = 0; g < sce->ics.num_window_groups; g++) {
1574                 for (sfb = 0; sfb < sce->ics.max_sfb; sfb++, idx++) {
1575                     if (sce->band_type[idx] != ZERO_BT) {
1576                         if (!cge) {
1577                             int t = get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
1578                             if (t) {
1579                                 int s = 1;
1580                                 t = gain += t;
1581                                 if (sign) {
1582                                     s  -= 2 * (t & 0x1);
1583                                     t >>= 1;
1584                                 }
1585                                 gain_cache = powf(scale, -t) * s;
1586                             }
1587                         }
1588                         coup->gain[c][idx] = gain_cache;
1589                     }
1590                 }
1591             }
1592         }
1593     }
1594     return 0;
1595 }
1596
1597 /**
1598  * Parse whether channels are to be excluded from Dynamic Range Compression; reference: table 4.53.
1599  *
1600  * @return  Returns number of bytes consumed.
1601  */
1602 static int decode_drc_channel_exclusions(DynamicRangeControl *che_drc,
1603                                          GetBitContext *gb)
1604 {
1605     int i;
1606     int num_excl_chan = 0;
1607
1608     do {
1609         for (i = 0; i < 7; i++)
1610             che_drc->exclude_mask[num_excl_chan++] = get_bits1(gb);
1611     } while (num_excl_chan < MAX_CHANNELS - 7 && get_bits1(gb));
1612
1613     return num_excl_chan / 7;
1614 }
1615
1616 /**
1617  * Decode dynamic range information; reference: table 4.52.
1618  *
1619  * @param   cnt length of TYPE_FIL syntactic element in bytes
1620  *
1621  * @return  Returns number of bytes consumed.
1622  */
1623 static int decode_dynamic_range(DynamicRangeControl *che_drc,
1624                                 GetBitContext *gb, int cnt)
1625 {
1626     int n             = 1;
1627     int drc_num_bands = 1;
1628     int i;
1629
1630     /* pce_tag_present? */
1631     if (get_bits1(gb)) {
1632         che_drc->pce_instance_tag  = get_bits(gb, 4);
1633         skip_bits(gb, 4); // tag_reserved_bits
1634         n++;
1635     }
1636
1637     /* excluded_chns_present? */
1638     if (get_bits1(gb)) {
1639         n += decode_drc_channel_exclusions(che_drc, gb);
1640     }
1641
1642     /* drc_bands_present? */
1643     if (get_bits1(gb)) {
1644         che_drc->band_incr            = get_bits(gb, 4);
1645         che_drc->interpolation_scheme = get_bits(gb, 4);
1646         n++;
1647         drc_num_bands += che_drc->band_incr;
1648         for (i = 0; i < drc_num_bands; i++) {
1649             che_drc->band_top[i] = get_bits(gb, 8);
1650             n++;
1651         }
1652     }
1653
1654     /* prog_ref_level_present? */
1655     if (get_bits1(gb)) {
1656         che_drc->prog_ref_level = get_bits(gb, 7);
1657         skip_bits1(gb); // prog_ref_level_reserved_bits
1658         n++;
1659     }
1660
1661     for (i = 0; i < drc_num_bands; i++) {
1662         che_drc->dyn_rng_sgn[i] = get_bits1(gb);
1663         che_drc->dyn_rng_ctl[i] = get_bits(gb, 7);
1664         n++;
1665     }
1666
1667     return n;
1668 }
1669
1670 /**
1671  * Decode extension data (incomplete); reference: table 4.51.
1672  *
1673  * @param   cnt length of TYPE_FIL syntactic element in bytes
1674  *
1675  * @return Returns number of bytes consumed
1676  */
1677 static int decode_extension_payload(AACContext *ac, GetBitContext *gb, int cnt,
1678                                     ChannelElement *che, enum RawDataBlockType elem_type)
1679 {
1680     int crc_flag = 0;
1681     int res = cnt;
1682     switch (get_bits(gb, 4)) { // extension type
1683     case EXT_SBR_DATA_CRC:
1684         crc_flag++;
1685     case EXT_SBR_DATA:
1686         if (!che) {
1687             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "SBR was found before the first channel element.\n");
1688             return res;
1689         } else if (!ac->m4ac.sbr) {
1690             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "SBR signaled to be not-present but was found in the bitstream.\n");
1691             skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
1692             return res;
1693         } else if (ac->m4ac.sbr == -1 && ac->output_configured == OC_LOCKED) {
1694             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Implicit SBR was found with a first occurrence after the first frame.\n");
1695             skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
1696             return res;
1697         } else if (ac->m4ac.ps == -1 && ac->output_configured < OC_LOCKED && ac->avctx->channels == 1) {
1698             ac->m4ac.sbr = 1;
1699             ac->m4ac.ps = 1;
1700             output_configure(ac, ac->che_pos, ac->che_pos, ac->m4ac.chan_config, ac->output_configured);
1701         } else {
1702             ac->m4ac.sbr = 1;
1703         }
1704         res = ff_decode_sbr_extension(ac, &che->sbr, gb, crc_flag, cnt, elem_type);
1705         break;
1706     case EXT_DYNAMIC_RANGE:
1707         res = decode_dynamic_range(&ac->che_drc, gb, cnt);
1708         break;
1709     case EXT_FILL:
1710     case EXT_FILL_DATA:
1711     case EXT_DATA_ELEMENT:
1712     default:
1713         skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
1714         break;
1715     };
1716     return res;
1717 }
1718
1719 /**
1720  * Decode Temporal Noise Shaping filter coefficients and apply all-pole filters; reference: 4.6.9.3.
1721  *
1722  * @param   decode  1 if tool is used normally, 0 if tool is used in LTP.
1723  * @param   coef    spectral coefficients
1724  */
1725 static void apply_tns(float coef[1024], TemporalNoiseShaping *tns,
1726                       IndividualChannelStream *ics, int decode)
1727 {
1728     const int mmm = FFMIN(ics->tns_max_bands, ics->max_sfb);
1729     int w, filt, m, i;
1730     int bottom, top, order, start, end, size, inc;
1731     float lpc[TNS_MAX_ORDER];
1732     float tmp[TNS_MAX_ORDER];
1733
1734     for (w = 0; w < ics->num_windows; w++) {
1735         bottom = ics->num_swb;
1736         for (filt = 0; filt < tns->n_filt[w]; filt++) {
1737             top    = bottom;
1738             bottom = FFMAX(0, top - tns->length[w][filt]);
1739             order  = tns->order[w][filt];
1740             if (order == 0)
1741                 continue;
1742
1743             // tns_decode_coef
1744             compute_lpc_coefs(tns->coef[w][filt], order, lpc, 0, 0, 0);
1745
1746             start = ics->swb_offset[FFMIN(bottom, mmm)];
1747             end   = ics->swb_offset[FFMIN(   top, mmm)];
1748             if ((size = end - start) <= 0)
1749                 continue;
1750             if (tns->direction[w][filt]) {
1751                 inc = -1;
1752                 start = end - 1;
1753             } else {
1754                 inc = 1;
1755             }
1756             start += w * 128;
1757
1758             if (decode) {
1759                 // ar filter
1760                 for (m = 0; m < size; m++, start += inc)
1761                     for (i = 1; i <= FFMIN(m, order); i++)
1762                         coef[start] -= coef[start - i * inc] * lpc[i - 1];
1763             } else {
1764                 // ma filter
1765                 for (m = 0; m < size; m++, start += inc) {
1766                     tmp[0] = coef[start];
1767                     for (i = 1; i <= FFMIN(m, order); i++)
1768                         coef[start] += tmp[i] * lpc[i - 1];
1769                     for (i = order; i > 0; i--)
1770                         tmp[i] = tmp[i - 1];
1771                 }
1772             }
1773         }
1774     }
1775 }
1776
1777 /**
1778  *  Apply windowing and MDCT to obtain the spectral
1779  *  coefficient from the predicted sample by LTP.
1780  */
1781 static void windowing_and_mdct_ltp(AACContext *ac, float *out,
1782                                    float *in, IndividualChannelStream *ics)
1783 {
1784     const float *lwindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
1785     const float *swindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
1786     const float *lwindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
1787     const float *swindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
1788
1789     if (ics->window_sequence[0] != LONG_STOP_SEQUENCE) {
1790         ac->dsp.vector_fmul(in, in, lwindow_prev, 1024);
1791     } else {
1792         memset(in, 0, 448 * sizeof(float));
1793         ac->dsp.vector_fmul(in + 448, in + 448, swindow_prev, 128);
1794     }
1795     if (ics->window_sequence[0] != LONG_START_SEQUENCE) {
1796         ac->dsp.vector_fmul_reverse(in + 1024, in + 1024, lwindow, 1024);
1797     } else {
1798         ac->dsp.vector_fmul_reverse(in + 1024 + 448, in + 1024 + 448, swindow, 128);
1799         memset(in + 1024 + 576, 0, 448 * sizeof(float));
1800     }
1801     ac->mdct_ltp.mdct_calc(&ac->mdct_ltp, out, in);
1802 }
1803
1804 /**
1805  * Apply the long term prediction
1806  */
1807 static void apply_ltp(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
1808 {
1809     const LongTermPrediction *ltp = &sce->ics.ltp;
1810     const uint16_t *offsets = sce->ics.swb_offset;
1811     int i, sfb;
1812
1813     if (sce->ics.window_sequence[0] != EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1814         float *predTime = sce->ret;
1815         float *predFreq = ac->buf_mdct;
1816         int16_t num_samples = 2048;
1817
1818         if (ltp->lag < 1024)
1819             num_samples = ltp->lag + 1024;
1820         for (i = 0; i < num_samples; i++)
1821             predTime[i] = sce->ltp_state[i + 2048 - ltp->lag] * ltp->coef;
1822         memset(&predTime[i], 0, (2048 - i) * sizeof(float));
1823
1824         windowing_and_mdct_ltp(ac, predFreq, predTime, &sce->ics);
1825
1826         if (sce->tns.present)
1827             apply_tns(predFreq, &sce->tns, &sce->ics, 0);
1828
1829         for (sfb = 0; sfb < FFMIN(sce->ics.max_sfb, MAX_LTP_LONG_SFB); sfb++)
1830             if (ltp->used[sfb])
1831                 for (i = offsets[sfb]; i < offsets[sfb + 1]; i++)
1832                     sce->coeffs[i] += predFreq[i];
1833     }
1834 }
1835
1836 /**
1837  * Update the LTP buffer for next frame
1838  */
1839 static void update_ltp(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
1840 {
1841     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
1842     float *saved     = sce->saved;
1843     float *saved_ltp = sce->coeffs;
1844     const float *lwindow = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
1845     const float *swindow = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
1846     int i;
1847
1848     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1849         memcpy(saved_ltp,       saved, 512 * sizeof(float));
1850         memset(saved_ltp + 576, 0,     448 * sizeof(float));
1851         ac->dsp.vector_fmul_reverse(saved_ltp + 448, ac->buf_mdct + 960,     &swindow[64],      64);
1852         for (i = 0; i < 64; i++)
1853             saved_ltp[i + 512] = ac->buf_mdct[1023 - i] * swindow[63 - i];
1854     } else if (ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE) {
1855         memcpy(saved_ltp,       ac->buf_mdct + 512, 448 * sizeof(float));
1856         memset(saved_ltp + 576, 0,                  448 * sizeof(float));
1857         ac->dsp.vector_fmul_reverse(saved_ltp + 448, ac->buf_mdct + 960,     &swindow[64],      64);
1858         for (i = 0; i < 64; i++)
1859             saved_ltp[i + 512] = ac->buf_mdct[1023 - i] * swindow[63 - i];
1860     } else { // LONG_STOP or ONLY_LONG
1861         ac->dsp.vector_fmul_reverse(saved_ltp,       ac->buf_mdct + 512,     &lwindow[512],     512);
1862         for (i = 0; i < 512; i++)
1863             saved_ltp[i + 512] = ac->buf_mdct[1023 - i] * lwindow[511 - i];
1864     }
1865
1866     memcpy(sce->ltp_state,      sce->ltp_state+1024, 1024 * sizeof(*sce->ltp_state));
1867     memcpy(sce->ltp_state+1024, sce->ret,            1024 * sizeof(*sce->ltp_state));
1868     memcpy(sce->ltp_state+2048, saved_ltp,           1024 * sizeof(*sce->ltp_state));
1869 }
1870
1871 /**
1872  * Conduct IMDCT and windowing.
1873  */
1874 static void imdct_and_windowing(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
1875 {
1876     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
1877     float *in    = sce->coeffs;
1878     float *out   = sce->ret;
1879     float *saved = sce->saved;
1880     const float *swindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
1881     const float *lwindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
1882     const float *swindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
1883     float *buf  = ac->buf_mdct;
1884     float *temp = ac->temp;
1885     int i;
1886
1887     // imdct
1888     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1889         for (i = 0; i < 1024; i += 128)
1890             ac->mdct_small.imdct_half(&ac->mdct_small, buf + i, in + i);
1891     } else
1892         ac->mdct.imdct_half(&ac->mdct, buf, in);
1893
1894     /* window overlapping
1895      * NOTE: To simplify the overlapping code, all 'meaningless' short to long
1896      * and long to short transitions are considered to be short to short
1897      * transitions. This leaves just two cases (long to long and short to short)
1898      * with a little special sauce for EIGHT_SHORT_SEQUENCE.
1899      */
1900     if ((ics->window_sequence[1] == ONLY_LONG_SEQUENCE || ics->window_sequence[1] == LONG_STOP_SEQUENCE) &&
1901             (ics->window_sequence[0] == ONLY_LONG_SEQUENCE || ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE)) {
1902         ac->dsp.vector_fmul_window(    out,               saved,            buf,         lwindow_prev, 512);
1903     } else {
1904         memcpy(                        out,               saved,            448 * sizeof(float));
1905
1906         if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1907             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 0*128, saved + 448,      buf + 0*128, swindow_prev, 64);
1908             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 1*128, buf + 0*128 + 64, buf + 1*128, swindow,      64);
1909             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 2*128, buf + 1*128 + 64, buf + 2*128, swindow,      64);
1910             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 3*128, buf + 2*128 + 64, buf + 3*128, swindow,      64);
1911             ac->dsp.vector_fmul_window(temp,              buf + 3*128 + 64, buf + 4*128, swindow,      64);
1912             memcpy(                    out + 448 + 4*128, temp, 64 * sizeof(float));
1913         } else {
1914             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448,         saved + 448,      buf,         swindow_prev, 64);
1915             memcpy(                    out + 576,         buf + 64,         448 * sizeof(float));
1916         }
1917     }
1918
1919     // buffer update
1920     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1921         memcpy(                    saved,       temp + 64,         64 * sizeof(float));
1922         ac->dsp.vector_fmul_window(saved + 64,  buf + 4*128 + 64, buf + 5*128, swindow, 64);
1923         ac->dsp.vector_fmul_window(saved + 192, buf + 5*128 + 64, buf + 6*128, swindow, 64);
1924         ac->dsp.vector_fmul_window(saved + 320, buf + 6*128 + 64, buf + 7*128, swindow, 64);
1925         memcpy(                    saved + 448, buf + 7*128 + 64,  64 * sizeof(float));
1926     } else if (ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE) {
1927         memcpy(                    saved,       buf + 512,        448 * sizeof(float));
1928         memcpy(                    saved + 448, buf + 7*128 + 64,  64 * sizeof(float));
1929     } else { // LONG_STOP or ONLY_LONG
1930         memcpy(                    saved,       buf + 512,        512 * sizeof(float));
1931     }
1932 }
1933
1934 /**
1935  * Apply dependent channel coupling (applied before IMDCT).
1936  *
1937  * @param   index   index into coupling gain array
1938  */
1939 static void apply_dependent_coupling(AACContext *ac,
1940                                      SingleChannelElement *target,
1941                                      ChannelElement *cce, int index)
1942 {
1943     IndividualChannelStream *ics = &cce->ch[0].ics;
1944     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1945     float *dest = target->coeffs;
1946     const float *src = cce->ch[0].coeffs;
1947     int g, i, group, k, idx = 0;
1948     if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP) {
1949         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1950                "Dependent coupling is not supported together with LTP\n");
1951         return;
1952     }
1953     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1954         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
1955             if (cce->ch[0].band_type[idx] != ZERO_BT) {
1956                 const float gain = cce->coup.gain[index][idx];
1957                 for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++) {
1958                     for (k = offsets[i]; k < offsets[i + 1]; k++) {
1959                         // XXX dsputil-ize
1960                         dest[group * 128 + k] += gain * src[group * 128 + k];
1961                     }
1962                 }
1963             }
1964         }
1965         dest += ics->group_len[g] * 128;
1966         src  += ics->group_len[g] * 128;
1967     }
1968 }
1969
1970 /**
1971  * Apply independent channel coupling (applied after IMDCT).
1972  *
1973  * @param   index   index into coupling gain array
1974  */
1975 static void apply_independent_coupling(AACContext *ac,
1976                                        SingleChannelElement *target,
1977                                        ChannelElement *cce, int index)
1978 {
1979     int i;
1980     const float gain = cce->coup.gain[index][0];
1981     const float *src = cce->ch[0].ret;
1982     float *dest = target->ret;
1983     const int len = 1024 << (ac->m4ac.sbr == 1);
1984
1985     for (i = 0; i < len; i++)
1986         dest[i] += gain * src[i];
1987 }
1988
1989 /**
1990  * channel coupling transformation interface
1991  *
1992  * @param   apply_coupling_method   pointer to (in)dependent coupling function
1993  */
1994 static void apply_channel_coupling(AACContext *ac, ChannelElement *cc,
1995                                    enum RawDataBlockType type, int elem_id,
1996                                    enum CouplingPoint coupling_point,
1997                                    void (*apply_coupling_method)(AACContext *ac, SingleChannelElement *target, ChannelElement *cce, int index))
1998 {
1999     int i, c;
2000
2001     for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
2002         ChannelElement *cce = ac->che[TYPE_CCE][i];
2003         int index = 0;
2004
2005         if (cce && cce->coup.coupling_point == coupling_point) {
2006             ChannelCoupling *coup = &cce->coup;
2007
2008             for (c = 0; c <= coup->num_coupled; c++) {
2009                 if (coup->type[c] == type && coup->id_select[c] == elem_id) {
2010                     if (coup->ch_select[c] != 1) {
2011                         apply_coupling_method(ac, &cc->ch[0], cce, index);
2012                         if (coup->ch_select[c] != 0)
2013                             index++;
2014                     }
2015                     if (coup->ch_select[c] != 2)
2016                         apply_coupling_method(ac, &cc->ch[1], cce, index++);
2017                 } else
2018                     index += 1 + (coup->ch_select[c] == 3);
2019             }
2020         }
2021     }
2022 }
2023
2024 /**
2025  * Convert spectral data to float samples, applying all supported tools as appropriate.
2026  */
2027 static void spectral_to_sample(AACContext *ac)
2028 {
2029     int i, type;
2030     for (type = 3; type >= 0; type--) {
2031         for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
2032             ChannelElement *che = ac->che[type][i];
2033             if (che) {
2034                 if (type <= TYPE_CPE)
2035                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, BEFORE_TNS, apply_dependent_coupling);
2036                 if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP) {
2037                     if (che->ch[0].ics.predictor_present) {
2038                         if (che->ch[0].ics.ltp.present)
2039                             apply_ltp(ac, &che->ch[0]);
2040                         if (che->ch[1].ics.ltp.present && type == TYPE_CPE)
2041                             apply_ltp(ac, &che->ch[1]);
2042                     }
2043                 }
2044                 if (che->ch[0].tns.present)
2045                     apply_tns(che->ch[0].coeffs, &che->ch[0].tns, &che->ch[0].ics, 1);
2046                 if (che->ch[1].tns.present)
2047                     apply_tns(che->ch[1].coeffs, &che->ch[1].tns, &che->ch[1].ics, 1);
2048                 if (type <= TYPE_CPE)
2049                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, BETWEEN_TNS_AND_IMDCT, apply_dependent_coupling);
2050                 if (type != TYPE_CCE || che->coup.coupling_point == AFTER_IMDCT) {
2051                     imdct_and_windowing(ac, &che->ch[0]);
2052                     if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP)
2053                         update_ltp(ac, &che->ch[0]);
2054                     if (type == TYPE_CPE) {
2055                         imdct_and_windowing(ac, &che->ch[1]);
2056                         if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP)
2057                             update_ltp(ac, &che->ch[1]);
2058                     }
2059                     if (ac->m4ac.sbr > 0) {
2060                         ff_sbr_apply(ac, &che->sbr, type, che->ch[0].ret, che->ch[1].ret);
2061                     }
2062                 }
2063                 if (type <= TYPE_CCE)
2064                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, AFTER_IMDCT, apply_independent_coupling);
2065             }
2066         }
2067     }
2068 }
2069
2070 static int parse_adts_frame_header(AACContext *ac, GetBitContext *gb)
2071 {
2072     int size;
2073     AACADTSHeaderInfo hdr_info;
2074
2075     size = avpriv_aac_parse_header(gb, &hdr_info);
2076     if (size > 0) {
2077         if (hdr_info.chan_config) {
2078             enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID];
2079             memset(new_che_pos, 0, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
2080             ac->m4ac.chan_config = hdr_info.chan_config;
2081             if (set_default_channel_config(ac->avctx, new_che_pos, hdr_info.chan_config))
2082                 return -7;
2083             if (output_configure(ac, ac->che_pos, new_che_pos, hdr_info.chan_config,
2084                                  FFMAX(ac->output_configured, OC_TRIAL_FRAME)))
2085                 return -7;
2086         } else if (ac->output_configured != OC_LOCKED) {
2087             ac->m4ac.chan_config = 0;
2088             ac->output_configured = OC_NONE;
2089         }
2090         if (ac->output_configured != OC_LOCKED) {
2091             ac->m4ac.sbr = -1;
2092             ac->m4ac.ps  = -1;
2093             ac->m4ac.sample_rate     = hdr_info.sample_rate;
2094             ac->m4ac.sampling_index  = hdr_info.sampling_index;
2095             ac->m4ac.object_type     = hdr_info.object_type;
2096         }
2097         if (!ac->avctx->sample_rate)
2098             ac->avctx->sample_rate = hdr_info.sample_rate;
2099         if (hdr_info.num_aac_frames == 1) {
2100             if (!hdr_info.crc_absent)
2101                 skip_bits(gb, 16);
2102         } else {
2103             av_log_missing_feature(ac->avctx, "More than one AAC RDB per ADTS frame is", 0);
2104             return -1;
2105         }
2106     }
2107     return size;
2108 }
2109
2110 static int aac_decode_frame_int(AVCodecContext *avctx, void *data,
2111                                 int *got_frame_ptr, GetBitContext *gb)
2112 {
2113     AACContext *ac = avctx->priv_data;
2114     ChannelElement *che = NULL, *che_prev = NULL;
2115     enum RawDataBlockType elem_type, elem_type_prev = TYPE_END;
2116     int err, elem_id;
2117     int samples = 0, multiplier, audio_found = 0;
2118
2119     if (show_bits(gb, 12) == 0xfff) {
2120         if (parse_adts_frame_header(ac, gb) < 0) {
2121             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error decoding AAC frame header.\n");
2122             return -1;
2123         }
2124         if (ac->m4ac.sampling_index > 12) {
2125             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid sampling rate index %d\n", ac->m4ac.sampling_index);
2126             return -1;
2127         }
2128     }
2129
2130     ac->tags_mapped = 0;
2131     // parse
2132     while ((elem_type = get_bits(gb, 3)) != TYPE_END) {
2133         elem_id = get_bits(gb, 4);
2134
2135         if (elem_type < TYPE_DSE) {
2136             if (!(che=get_che(ac, elem_type, elem_id))) {
2137                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "channel element %d.%d is not allocated\n",
2138                        elem_type, elem_id);
2139                 return -1;
2140             }
2141             samples = 1024;
2142         }
2143
2144         switch (elem_type) {
2145
2146         case TYPE_SCE:
2147             err = decode_ics(ac, &che->ch[0], gb, 0, 0);
2148             audio_found = 1;
2149             break;
2150
2151         case TYPE_CPE:
2152             err = decode_cpe(ac, gb, che);
2153             audio_found = 1;
2154             break;
2155
2156         case TYPE_CCE:
2157             err = decode_cce(ac, gb, che);
2158             break;
2159
2160         case TYPE_LFE:
2161             err = decode_ics(ac, &che->ch[0], gb, 0, 0);
2162             audio_found = 1;
2163             break;
2164
2165         case TYPE_DSE:
2166             err = skip_data_stream_element(ac, gb);
2167             break;
2168
2169         case TYPE_PCE: {
2170             enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID];
2171             memset(new_che_pos, 0, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
2172             if ((err = decode_pce(avctx, &ac->m4ac, new_che_pos, gb)))
2173                 break;
2174             if (ac->output_configured > OC_TRIAL_PCE)
2175                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
2176                        "Not evaluating a further program_config_element as this construct is dubious at best.\n");
2177             else
2178                 err = output_configure(ac, ac->che_pos, new_che_pos, 0, OC_TRIAL_PCE);
2179             break;
2180         }
2181
2182         case TYPE_FIL:
2183             if (elem_id == 15)
2184                 elem_id += get_bits(gb, 8) - 1;
2185             if (get_bits_left(gb) < 8 * elem_id) {
2186                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
2187                     return -1;
2188             }
2189             while (elem_id > 0)
2190                 elem_id -= decode_extension_payload(ac, gb, elem_id, che_prev, elem_type_prev);
2191             err = 0; /* FIXME */
2192             break;
2193
2194         default:
2195             err = -1; /* should not happen, but keeps compiler happy */
2196             break;
2197         }
2198
2199         che_prev       = che;
2200         elem_type_prev = elem_type;
2201
2202         if (err)
2203             return err;
2204
2205         if (get_bits_left(gb) < 3) {
2206             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
2207             return -1;
2208         }
2209     }
2210
2211     spectral_to_sample(ac);
2212
2213     multiplier = (ac->m4ac.sbr == 1) ? ac->m4ac.ext_sample_rate > ac->m4ac.sample_rate : 0;
2214     samples <<= multiplier;
2215     if (ac->output_configured < OC_LOCKED) {
2216         avctx->sample_rate = ac->m4ac.sample_rate << multiplier;
2217         avctx->frame_size = samples;
2218     }
2219
2220     if (samples) {
2221         /* get output buffer */
2222         ac->frame.nb_samples = samples;
2223         if ((err = avctx->get_buffer(avctx, &ac->frame)) < 0) {
2224             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
2225             return err;
2226         }
2227
2228         if (avctx->sample_fmt == AV_SAMPLE_FMT_FLT)
2229             ac->fmt_conv.float_interleave((float *)ac->frame.data[0],
2230                                           (const float **)ac->output_data,
2231                                           samples, avctx->channels);
2232         else
2233             ac->fmt_conv.float_to_int16_interleave((int16_t *)ac->frame.data[0],
2234                                                    (const float **)ac->output_data,
2235                                                    samples, avctx->channels);
2236
2237         *(AVFrame *)data = ac->frame;
2238     }
2239     *got_frame_ptr = !!samples;
2240
2241     if (ac->output_configured && audio_found)
2242         ac->output_configured = OC_LOCKED;
2243
2244     return 0;
2245 }
2246
2247 static int aac_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
2248                             int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
2249 {
2250     const uint8_t *buf = avpkt->data;
2251     int buf_size = avpkt->size;
2252     GetBitContext gb;
2253     int buf_consumed;
2254     int buf_offset;
2255     int err;
2256
2257     init_get_bits(&gb, buf, buf_size * 8);
2258
2259     if ((err = aac_decode_frame_int(avctx, data, got_frame_ptr, &gb)) < 0)
2260         return err;
2261
2262     buf_consumed = (get_bits_count(&gb) + 7) >> 3;
2263     for (buf_offset = buf_consumed; buf_offset < buf_size; buf_offset++)
2264         if (buf[buf_offset])
2265             break;
2266
2267     return buf_size > buf_offset ? buf_consumed : buf_size;
2268 }
2269
2270 static av_cold int aac_decode_close(AVCodecContext *avctx)
2271 {
2272     AACContext *ac = avctx->priv_data;
2273     int i, type;
2274
2275     for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
2276         for (type = 0; type < 4; type++) {
2277             if (ac->che[type][i])
2278                 ff_aac_sbr_ctx_close(&ac->che[type][i]->sbr);
2279             av_freep(&ac->che[type][i]);
2280         }
2281     }
2282
2283     ff_mdct_end(&ac->mdct);
2284     ff_mdct_end(&ac->mdct_small);
2285     ff_mdct_end(&ac->mdct_ltp);
2286     return 0;
2287 }
2288
2289
2290 #define LOAS_SYNC_WORD   0x2b7       ///< 11 bits LOAS sync word
2291
2292 struct LATMContext {
2293     AACContext      aac_ctx;             ///< containing AACContext
2294     int             initialized;         ///< initilized after a valid extradata was seen
2295
2296     // parser data
2297     int             audio_mux_version_A; ///< LATM syntax version
2298     int             frame_length_type;   ///< 0/1 variable/fixed frame length
2299     int             frame_length;        ///< frame length for fixed frame length
2300 };
2301
2302 static inline uint32_t latm_get_value(GetBitContext *b)
2303 {
2304     int length = get_bits(b, 2);
2305
2306     return get_bits_long(b, (length+1)*8);
2307 }
2308
2309 static int latm_decode_audio_specific_config(struct LATMContext *latmctx,
2310                                              GetBitContext *gb, int asclen)
2311 {
2312     AACContext *ac        = &latmctx->aac_ctx;
2313     AVCodecContext *avctx = ac->avctx;
2314     MPEG4AudioConfig m4ac = {0};
2315     int config_start_bit  = get_bits_count(gb);
2316     int sync_extension    = 0;
2317     int bits_consumed, esize;
2318
2319     if (asclen) {
2320         sync_extension = 1;
2321         asclen         = FFMIN(asclen, get_bits_left(gb));
2322     } else
2323         asclen         = get_bits_left(gb);
2324
2325     if (config_start_bit % 8) {
2326         av_log_missing_feature(latmctx->aac_ctx.avctx, "audio specific "
2327                                "config not byte aligned.\n", 1);
2328         return AVERROR_INVALIDDATA;
2329     }
2330     bits_consumed = decode_audio_specific_config(NULL, avctx, &m4ac,
2331                                          gb->buffer + (config_start_bit / 8),
2332                                          asclen, sync_extension);
2333
2334     if (bits_consumed < 0)
2335         return AVERROR_INVALIDDATA;
2336
2337     if (ac->m4ac.sample_rate != m4ac.sample_rate ||
2338         ac->m4ac.chan_config != m4ac.chan_config) {
2339
2340         av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "audio config changed\n");
2341         latmctx->initialized = 0;
2342
2343         esize = (bits_consumed+7) / 8;
2344
2345         if (avctx->extradata_size < esize) {
2346             av_free(avctx->extradata);
2347             avctx->extradata = av_malloc(esize + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
2348             if (!avctx->extradata)
2349                 return AVERROR(ENOMEM);
2350         }
2351
2352         avctx->extradata_size = esize;
2353         memcpy(avctx->extradata, gb->buffer + (config_start_bit/8), esize);
2354         memset(avctx->extradata+esize, 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
2355     }
2356     skip_bits_long(gb, bits_consumed);
2357
2358     return bits_consumed;
2359 }
2360
2361 static int read_stream_mux_config(struct LATMContext *latmctx,
2362                                   GetBitContext *gb)
2363 {
2364     int ret, audio_mux_version = get_bits(gb, 1);
2365
2366     latmctx->audio_mux_version_A = 0;
2367     if (audio_mux_version)
2368         latmctx->audio_mux_version_A = get_bits(gb, 1);
2369
2370     if (!latmctx->audio_mux_version_A) {
2371
2372         if (audio_mux_version)
2373             latm_get_value(gb);                 // taraFullness
2374
2375         skip_bits(gb, 1);                       // allStreamSameTimeFraming
2376         skip_bits(gb, 6);                       // numSubFrames
2377         // numPrograms
2378         if (get_bits(gb, 4)) {                  // numPrograms
2379             av_log_missing_feature(latmctx->aac_ctx.avctx,
2380                                    "multiple programs are not supported\n", 1);
2381             return AVERROR_PATCHWELCOME;
2382         }
2383
2384         // for each program (which there is only on in DVB)
2385
2386         // for each layer (which there is only on in DVB)
2387         if (get_bits(gb, 3)) {                   // numLayer
2388             av_log_missing_feature(latmctx->aac_ctx.avctx,
2389                                    "multiple layers are not supported\n", 1);
2390             return AVERROR_PATCHWELCOME;
2391         }
2392
2393         // for all but first stream: use_same_config = get_bits(gb, 1);
2394         if (!audio_mux_version) {
2395             if ((ret = latm_decode_audio_specific_config(latmctx, gb, 0)) < 0)
2396                 return ret;
2397         } else {
2398             int ascLen = latm_get_value(gb);
2399             if ((ret = latm_decode_audio_specific_config(latmctx, gb, ascLen)) < 0)
2400                 return ret;
2401             ascLen -= ret;
2402             skip_bits_long(gb, ascLen);
2403         }
2404
2405         latmctx->frame_length_type = get_bits(gb, 3);
2406         switch (latmctx->frame_length_type) {
2407         case 0:
2408             skip_bits(gb, 8);       // latmBufferFullness
2409             break;
2410         case 1:
2411             latmctx->frame_length = get_bits(gb, 9);
2412             break;
2413         case 3:
2414         case 4:
2415         case 5:
2416             skip_bits(gb, 6);       // CELP frame length table index
2417             break;
2418         case 6:
2419         case 7:
2420             skip_bits(gb, 1);       // HVXC frame length table index
2421             break;
2422         }
2423
2424         if (get_bits(gb, 1)) {                  // other data
2425             if (audio_mux_version) {
2426                 latm_get_value(gb);             // other_data_bits
2427             } else {
2428                 int esc;
2429                 do {
2430                     esc = get_bits(gb, 1);
2431                     skip_bits(gb, 8);
2432                 } while (esc);
2433             }
2434         }
2435
2436         if (get_bits(gb, 1))                     // crc present
2437             skip_bits(gb, 8);                    // config_crc
2438     }
2439
2440     return 0;
2441 }
2442
2443 static int read_payload_length_info(struct LATMContext *ctx, GetBitContext *gb)
2444 {
2445     uint8_t tmp;
2446
2447     if (ctx->frame_length_type == 0) {
2448         int mux_slot_length = 0;
2449         do {
2450             tmp = get_bits(gb, 8);
2451             mux_slot_length += tmp;
2452         } while (tmp == 255);
2453         return mux_slot_length;
2454     } else if (ctx->frame_length_type == 1) {
2455         return ctx->frame_length;
2456     } else if (ctx->frame_length_type == 3 ||
2457                ctx->frame_length_type == 5 ||
2458                ctx->frame_length_type == 7) {
2459         skip_bits(gb, 2);          // mux_slot_length_coded
2460     }
2461     return 0;
2462 }
2463
2464 static int read_audio_mux_element(struct LATMContext *latmctx,
2465                                   GetBitContext *gb)
2466 {
2467     int err;
2468     uint8_t use_same_mux = get_bits(gb, 1);
2469     if (!use_same_mux) {
2470         if ((err = read_stream_mux_config(latmctx, gb)) < 0)
2471             return err;
2472     } else if (!latmctx->aac_ctx.avctx->extradata) {
2473         av_log(latmctx->aac_ctx.avctx, AV_LOG_DEBUG,
2474                "no decoder config found\n");
2475         return AVERROR(EAGAIN);
2476     }
2477     if (latmctx->audio_mux_version_A == 0) {
2478         int mux_slot_length_bytes = read_payload_length_info(latmctx, gb);
2479         if (mux_slot_length_bytes * 8 > get_bits_left(gb)) {
2480             av_log(latmctx->aac_ctx.avctx, AV_LOG_ERROR, "incomplete frame\n");
2481             return AVERROR_INVALIDDATA;
2482         } else if (mux_slot_length_bytes * 8 + 256 < get_bits_left(gb)) {
2483             av_log(latmctx->aac_ctx.avctx, AV_LOG_ERROR,
2484                    "frame length mismatch %d << %d\n",
2485                    mux_slot_length_bytes * 8, get_bits_left(gb));
2486             return AVERROR_INVALIDDATA;
2487         }
2488     }
2489     return 0;
2490 }
2491
2492
2493 static int latm_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *out,
2494                              int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
2495 {
2496     struct LATMContext *latmctx = avctx->priv_data;
2497     int                 muxlength, err;
2498     GetBitContext       gb;
2499
2500     init_get_bits(&gb, avpkt->data, avpkt->size * 8);
2501
2502     // check for LOAS sync word
2503     if (get_bits(&gb, 11) != LOAS_SYNC_WORD)
2504         return AVERROR_INVALIDDATA;
2505
2506     muxlength = get_bits(&gb, 13) + 3;
2507     // not enough data, the parser should have sorted this
2508     if (muxlength > avpkt->size)
2509         return AVERROR_INVALIDDATA;
2510
2511     if ((err = read_audio_mux_element(latmctx, &gb)) < 0)
2512         return err;
2513
2514     if (!latmctx->initialized) {
2515         if (!avctx->extradata) {
2516             *got_frame_ptr = 0;
2517             return avpkt->size;
2518         } else {
2519             if ((err = decode_audio_specific_config(
2520                     &latmctx->aac_ctx, avctx, &latmctx->aac_ctx.m4ac,
2521                     avctx->extradata, avctx->extradata_size*8, 1)) < 0)
2522                 return err;
2523             latmctx->initialized = 1;
2524         }
2525     }
2526
2527     if (show_bits(&gb, 12) == 0xfff) {
2528         av_log(latmctx->aac_ctx.avctx, AV_LOG_ERROR,
2529                "ADTS header detected, probably as result of configuration "
2530                "misparsing\n");
2531         return AVERROR_INVALIDDATA;
2532     }
2533
2534     if ((err = aac_decode_frame_int(avctx, out, got_frame_ptr, &gb)) < 0)
2535         return err;
2536
2537     return muxlength;
2538 }
2539
2540 av_cold static int latm_decode_init(AVCodecContext *avctx)
2541 {
2542     struct LATMContext *latmctx = avctx->priv_data;
2543     int ret = aac_decode_init(avctx);
2544
2545     if (avctx->extradata_size > 0)
2546         latmctx->initialized = !ret;
2547
2548     return ret;
2549 }
2550
2551
2552 AVCodec ff_aac_decoder = {
2553     .name           = "aac",
2554     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
2555     .id             = CODEC_ID_AAC,
2556     .priv_data_size = sizeof(AACContext),
2557     .init           = aac_decode_init,
2558     .close          = aac_decode_close,
2559     .decode         = aac_decode_frame,
2560     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Advanced Audio Coding"),
2561     .sample_fmts = (const enum AVSampleFormat[]) {
2562         AV_SAMPLE_FMT_FLT, AV_SAMPLE_FMT_S16, AV_SAMPLE_FMT_NONE
2563     },
2564     .capabilities = CODEC_CAP_CHANNEL_CONF | CODEC_CAP_DR1,
2565     .channel_layouts = aac_channel_layout,
2566 };
2567
2568 /*
2569     Note: This decoder filter is intended to decode LATM streams transferred
2570     in MPEG transport streams which only contain one program.
2571     To do a more complex LATM demuxing a separate LATM demuxer should be used.
2572 */
2573 AVCodec ff_aac_latm_decoder = {
2574     .name = "aac_latm",
2575     .type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
2576     .id   = CODEC_ID_AAC_LATM,
2577     .priv_data_size = sizeof(struct LATMContext),
2578     .init   = latm_decode_init,
2579     .close  = aac_decode_close,
2580     .decode = latm_decode_frame,
2581     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("AAC LATM (Advanced Audio Codec LATM syntax)"),
2582     .sample_fmts = (const enum AVSampleFormat[]) {
2583         AV_SAMPLE_FMT_FLT, AV_SAMPLE_FMT_S16, AV_SAMPLE_FMT_NONE
2584     },
2585     .capabilities = CODEC_CAP_CHANNEL_CONF | CODEC_CAP_DR1,
2586     .channel_layouts = aac_channel_layout,
2587 };