floatdsp: move scalarproduct_float from dsputil to avfloatdsp.
[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-libav@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 #include "libavutil/float_dsp.h"
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 int count_channels(uint8_t (*layout)[3], int tags)
118 {
119     int i, sum = 0;
120     for (i = 0; i < tags; i++) {
121         int syn_ele = layout[i][0];
122         int pos     = layout[i][2];
123         sum += (1 + (syn_ele == TYPE_CPE)) *
124                (pos != AAC_CHANNEL_OFF && pos != AAC_CHANNEL_CC);
125     }
126     return sum;
127 }
128
129 /**
130  * Check for the channel element in the current channel position configuration.
131  * If it exists, make sure the appropriate element is allocated and map the
132  * channel order to match the internal Libav channel layout.
133  *
134  * @param   che_pos current channel position configuration
135  * @param   type channel element type
136  * @param   id channel element id
137  * @param   channels count of the number of channels in the configuration
138  *
139  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
140  */
141 static av_cold int che_configure(AACContext *ac,
142                                  enum ChannelPosition che_pos,
143                                  int type, int id, int *channels)
144 {
145     if (che_pos) {
146         if (!ac->che[type][id]) {
147             if (!(ac->che[type][id] = av_mallocz(sizeof(ChannelElement))))
148                 return AVERROR(ENOMEM);
149             ff_aac_sbr_ctx_init(ac, &ac->che[type][id]->sbr);
150         }
151         if (type != TYPE_CCE) {
152             ac->output_element[(*channels)++] = &ac->che[type][id]->ch[0];
153             if (type == TYPE_CPE ||
154                 (type == TYPE_SCE && ac->oc[1].m4ac.ps == 1)) {
155                 ac->output_element[(*channels)++] = &ac->che[type][id]->ch[1];
156             }
157         }
158     } else {
159         if (ac->che[type][id])
160             ff_aac_sbr_ctx_close(&ac->che[type][id]->sbr);
161         av_freep(&ac->che[type][id]);
162     }
163     return 0;
164 }
165
166 static int frame_configure_elements(AVCodecContext *avctx)
167 {
168     AACContext *ac = avctx->priv_data;
169     int type, id, ch, ret;
170
171     /* set channel pointers to internal buffers by default */
172     for (type = 0; type < 4; type++) {
173         for (id = 0; id < MAX_ELEM_ID; id++) {
174             ChannelElement *che = ac->che[type][id];
175             if (che) {
176                 che->ch[0].ret = che->ch[0].ret_buf;
177                 che->ch[1].ret = che->ch[1].ret_buf;
178             }
179         }
180     }
181
182     /* get output buffer */
183     ac->frame.nb_samples = 2048;
184     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, &ac->frame)) < 0) {
185         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
186         return ret;
187     }
188
189     /* map output channel pointers to AVFrame data */
190     for (ch = 0; ch < avctx->channels; ch++) {
191         if (ac->output_element[ch])
192             ac->output_element[ch]->ret = (float *)ac->frame.extended_data[ch];
193     }
194
195     return 0;
196 }
197
198 struct elem_to_channel {
199     uint64_t av_position;
200     uint8_t syn_ele;
201     uint8_t elem_id;
202     uint8_t aac_position;
203 };
204
205 static int assign_pair(struct elem_to_channel e2c_vec[MAX_ELEM_ID],
206                        uint8_t (*layout_map)[3], int offset, uint64_t left,
207     uint64_t right, int pos)
208 {
209     if (layout_map[offset][0] == TYPE_CPE) {
210         e2c_vec[offset] = (struct elem_to_channel) {
211             .av_position = left | right, .syn_ele = TYPE_CPE,
212             .elem_id = layout_map[offset    ][1], .aac_position = pos };
213         return 1;
214     } else {
215         e2c_vec[offset]   = (struct elem_to_channel) {
216             .av_position = left, .syn_ele = TYPE_SCE,
217             .elem_id = layout_map[offset    ][1], .aac_position = pos };
218         e2c_vec[offset + 1] = (struct elem_to_channel) {
219             .av_position = right, .syn_ele = TYPE_SCE,
220             .elem_id = layout_map[offset + 1][1], .aac_position = pos };
221         return 2;
222     }
223 }
224
225 static int count_paired_channels(uint8_t (*layout_map)[3], int tags, int pos, int *current) {
226     int num_pos_channels = 0;
227     int first_cpe = 0;
228     int sce_parity = 0;
229     int i;
230     for (i = *current; i < tags; i++) {
231         if (layout_map[i][2] != pos)
232             break;
233         if (layout_map[i][0] == TYPE_CPE) {
234             if (sce_parity) {
235                 if (pos == AAC_CHANNEL_FRONT && !first_cpe) {
236                     sce_parity = 0;
237                 } else {
238                     return -1;
239                 }
240             }
241             num_pos_channels += 2;
242             first_cpe = 1;
243         } else {
244             num_pos_channels++;
245             sce_parity ^= 1;
246         }
247     }
248     if (sce_parity &&
249         ((pos == AAC_CHANNEL_FRONT && first_cpe) || pos == AAC_CHANNEL_SIDE))
250             return -1;
251     *current = i;
252     return num_pos_channels;
253 }
254
255 static uint64_t sniff_channel_order(uint8_t (*layout_map)[3], int tags)
256 {
257     int i, n, total_non_cc_elements;
258     struct elem_to_channel e2c_vec[4*MAX_ELEM_ID] = {{ 0 }};
259     int num_front_channels, num_side_channels, num_back_channels;
260     uint64_t layout;
261
262     if (FF_ARRAY_ELEMS(e2c_vec) < tags)
263         return 0;
264
265     i = 0;
266     num_front_channels =
267         count_paired_channels(layout_map, tags, AAC_CHANNEL_FRONT, &i);
268     if (num_front_channels < 0)
269         return 0;
270     num_side_channels =
271         count_paired_channels(layout_map, tags, AAC_CHANNEL_SIDE, &i);
272     if (num_side_channels < 0)
273         return 0;
274     num_back_channels =
275         count_paired_channels(layout_map, tags, AAC_CHANNEL_BACK, &i);
276     if (num_back_channels < 0)
277         return 0;
278
279     i = 0;
280     if (num_front_channels & 1) {
281         e2c_vec[i] = (struct elem_to_channel) {
282             .av_position = AV_CH_FRONT_CENTER, .syn_ele = TYPE_SCE,
283             .elem_id = layout_map[i][1], .aac_position = AAC_CHANNEL_FRONT };
284         i++;
285         num_front_channels--;
286     }
287     if (num_front_channels >= 4) {
288         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i,
289                          AV_CH_FRONT_LEFT_OF_CENTER,
290                          AV_CH_FRONT_RIGHT_OF_CENTER,
291                          AAC_CHANNEL_FRONT);
292         num_front_channels -= 2;
293     }
294     if (num_front_channels >= 2) {
295         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i,
296                          AV_CH_FRONT_LEFT,
297                          AV_CH_FRONT_RIGHT,
298                          AAC_CHANNEL_FRONT);
299         num_front_channels -= 2;
300     }
301     while (num_front_channels >= 2) {
302         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i,
303                          UINT64_MAX,
304                          UINT64_MAX,
305                          AAC_CHANNEL_FRONT);
306         num_front_channels -= 2;
307     }
308
309     if (num_side_channels >= 2) {
310         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i,
311                          AV_CH_SIDE_LEFT,
312                          AV_CH_SIDE_RIGHT,
313                          AAC_CHANNEL_FRONT);
314         num_side_channels -= 2;
315     }
316     while (num_side_channels >= 2) {
317         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i,
318                          UINT64_MAX,
319                          UINT64_MAX,
320                          AAC_CHANNEL_SIDE);
321         num_side_channels -= 2;
322     }
323
324     while (num_back_channels >= 4) {
325         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i,
326                          UINT64_MAX,
327                          UINT64_MAX,
328                          AAC_CHANNEL_BACK);
329         num_back_channels -= 2;
330     }
331     if (num_back_channels >= 2) {
332         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i,
333                          AV_CH_BACK_LEFT,
334                          AV_CH_BACK_RIGHT,
335                          AAC_CHANNEL_BACK);
336         num_back_channels -= 2;
337     }
338     if (num_back_channels) {
339         e2c_vec[i] = (struct elem_to_channel) {
340           .av_position = AV_CH_BACK_CENTER, .syn_ele = TYPE_SCE,
341           .elem_id = layout_map[i][1], .aac_position = AAC_CHANNEL_BACK };
342         i++;
343         num_back_channels--;
344     }
345
346     if (i < tags && layout_map[i][2] == AAC_CHANNEL_LFE) {
347         e2c_vec[i] = (struct elem_to_channel) {
348           .av_position = AV_CH_LOW_FREQUENCY, .syn_ele = TYPE_LFE,
349           .elem_id = layout_map[i][1], .aac_position = AAC_CHANNEL_LFE };
350         i++;
351     }
352     while (i < tags && layout_map[i][2] == AAC_CHANNEL_LFE) {
353         e2c_vec[i] = (struct elem_to_channel) {
354           .av_position = UINT64_MAX, .syn_ele = TYPE_LFE,
355           .elem_id = layout_map[i][1], .aac_position = AAC_CHANNEL_LFE };
356         i++;
357     }
358
359     // Must choose a stable sort
360     total_non_cc_elements = n = i;
361     do {
362         int next_n = 0;
363         for (i = 1; i < n; i++) {
364             if (e2c_vec[i-1].av_position > e2c_vec[i].av_position) {
365                 FFSWAP(struct elem_to_channel, e2c_vec[i-1], e2c_vec[i]);
366                 next_n = i;
367             }
368         }
369         n = next_n;
370     } while (n > 0);
371
372     layout = 0;
373     for (i = 0; i < total_non_cc_elements; i++) {
374         layout_map[i][0] = e2c_vec[i].syn_ele;
375         layout_map[i][1] = e2c_vec[i].elem_id;
376         layout_map[i][2] = e2c_vec[i].aac_position;
377         if (e2c_vec[i].av_position != UINT64_MAX) {
378             layout |= e2c_vec[i].av_position;
379         }
380     }
381
382     return layout;
383 }
384
385 /**
386  * Save current output configuration if and only if it has been locked.
387  */
388 static void push_output_configuration(AACContext *ac) {
389     if (ac->oc[1].status == OC_LOCKED) {
390         ac->oc[0] = ac->oc[1];
391     }
392     ac->oc[1].status = OC_NONE;
393 }
394
395 /**
396  * Restore the previous output configuration if and only if the current
397  * configuration is unlocked.
398  */
399 static void pop_output_configuration(AACContext *ac) {
400     if (ac->oc[1].status != OC_LOCKED && ac->oc[0].status != OC_NONE) {
401         ac->oc[1] = ac->oc[0];
402         ac->avctx->channels = ac->oc[1].channels;
403         ac->avctx->channel_layout = ac->oc[1].channel_layout;
404     }
405 }
406
407 /**
408  * Configure output channel order based on the current program configuration element.
409  *
410  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
411  */
412 static int output_configure(AACContext *ac,
413                             uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID*4][3], int tags,
414                             enum OCStatus oc_type, int get_new_frame)
415 {
416     AVCodecContext *avctx = ac->avctx;
417     int i, channels = 0, ret;
418     uint64_t layout = 0;
419
420     if (ac->oc[1].layout_map != layout_map) {
421         memcpy(ac->oc[1].layout_map, layout_map, tags * sizeof(layout_map[0]));
422         ac->oc[1].layout_map_tags = tags;
423     }
424
425     // Try to sniff a reasonable channel order, otherwise output the
426     // channels in the order the PCE declared them.
427     if (avctx->request_channel_layout != AV_CH_LAYOUT_NATIVE)
428         layout = sniff_channel_order(layout_map, tags);
429     for (i = 0; i < tags; i++) {
430         int type =     layout_map[i][0];
431         int id =       layout_map[i][1];
432         int position = layout_map[i][2];
433         // Allocate or free elements depending on if they are in the
434         // current program configuration.
435         ret = che_configure(ac, position, type, id, &channels);
436         if (ret < 0)
437             return ret;
438     }
439     if (ac->oc[1].m4ac.ps == 1 && channels == 2) {
440         if (layout == AV_CH_FRONT_CENTER) {
441             layout = AV_CH_FRONT_LEFT|AV_CH_FRONT_RIGHT;
442         } else {
443             layout = 0;
444         }
445     }
446
447     memcpy(ac->tag_che_map, ac->che, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(ac->che[0][0]));
448     avctx->channel_layout = ac->oc[1].channel_layout = layout;
449     avctx->channels = ac->oc[1].channels = channels;
450     ac->oc[1].status = oc_type;
451
452     if (get_new_frame) {
453         if ((ret = frame_configure_elements(ac->avctx)) < 0)
454             return ret;
455     }
456
457     return 0;
458 }
459
460 /**
461  * Set up channel positions based on a default channel configuration
462  * as specified in table 1.17.
463  *
464  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
465  */
466 static int set_default_channel_config(AVCodecContext *avctx,
467                                               uint8_t (*layout_map)[3],
468                                               int *tags,
469                                               int channel_config)
470 {
471     if (channel_config < 1 || channel_config > 7) {
472         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid default channel configuration (%d)\n",
473                channel_config);
474         return -1;
475     }
476     *tags = tags_per_config[channel_config];
477     memcpy(layout_map, aac_channel_layout_map[channel_config-1], *tags * sizeof(*layout_map));
478     return 0;
479 }
480
481 static ChannelElement *get_che(AACContext *ac, int type, int elem_id)
482 {
483     // For PCE based channel configurations map the channels solely based on tags.
484     if (!ac->oc[1].m4ac.chan_config) {
485         return ac->tag_che_map[type][elem_id];
486     }
487     // Allow single CPE stereo files to be signalled with mono configuration.
488     if (!ac->tags_mapped && type == TYPE_CPE && ac->oc[1].m4ac.chan_config == 1) {
489         uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID*4][3];
490         int layout_map_tags;
491         push_output_configuration(ac);
492
493         if (set_default_channel_config(ac->avctx, layout_map, &layout_map_tags,
494                                        2) < 0)
495             return NULL;
496         if (output_configure(ac, layout_map, layout_map_tags,
497                              OC_TRIAL_FRAME, 1) < 0)
498             return NULL;
499
500         ac->oc[1].m4ac.chan_config = 2;
501         ac->oc[1].m4ac.ps = 0;
502     }
503     // And vice-versa
504     if (!ac->tags_mapped && type == TYPE_SCE && ac->oc[1].m4ac.chan_config == 2) {
505         uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID*4][3];
506         int layout_map_tags;
507         push_output_configuration(ac);
508
509         if (set_default_channel_config(ac->avctx, layout_map, &layout_map_tags,
510                                        1) < 0)
511             return NULL;
512         if (output_configure(ac, layout_map, layout_map_tags,
513                              OC_TRIAL_FRAME, 1) < 0)
514             return NULL;
515
516         ac->oc[1].m4ac.chan_config = 1;
517         if (ac->oc[1].m4ac.sbr)
518             ac->oc[1].m4ac.ps = -1;
519     }
520     // For indexed channel configurations map the channels solely based on position.
521     switch (ac->oc[1].m4ac.chan_config) {
522     case 7:
523         if (ac->tags_mapped == 3 && type == TYPE_CPE) {
524             ac->tags_mapped++;
525             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][2];
526         }
527     case 6:
528         /* Some streams incorrectly code 5.1 audio as SCE[0] CPE[0] CPE[1] SCE[1]
529            instead of SCE[0] CPE[0] CPE[1] LFE[0]. If we seem to have
530            encountered such a stream, transfer the LFE[0] element to the SCE[1]'s mapping */
531         if (ac->tags_mapped == tags_per_config[ac->oc[1].m4ac.chan_config] - 1 && (type == TYPE_LFE || type == TYPE_SCE)) {
532             ac->tags_mapped++;
533             return ac->tag_che_map[type][elem_id] = ac->che[TYPE_LFE][0];
534         }
535     case 5:
536         if (ac->tags_mapped == 2 && type == TYPE_CPE) {
537             ac->tags_mapped++;
538             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][1];
539         }
540     case 4:
541         if (ac->tags_mapped == 2 && ac->oc[1].m4ac.chan_config == 4 && type == TYPE_SCE) {
542             ac->tags_mapped++;
543             return ac->tag_che_map[TYPE_SCE][elem_id] = ac->che[TYPE_SCE][1];
544         }
545     case 3:
546     case 2:
547         if (ac->tags_mapped == (ac->oc[1].m4ac.chan_config != 2) && type == TYPE_CPE) {
548             ac->tags_mapped++;
549             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][0];
550         } else if (ac->oc[1].m4ac.chan_config == 2) {
551             return NULL;
552         }
553     case 1:
554         if (!ac->tags_mapped && type == TYPE_SCE) {
555             ac->tags_mapped++;
556             return ac->tag_che_map[TYPE_SCE][elem_id] = ac->che[TYPE_SCE][0];
557         }
558     default:
559         return NULL;
560     }
561 }
562
563 /**
564  * Decode an array of 4 bit element IDs, optionally interleaved with a stereo/mono switching bit.
565  *
566  * @param type speaker type/position for these channels
567  */
568 static void decode_channel_map(uint8_t layout_map[][3],
569                                enum ChannelPosition type,
570                                GetBitContext *gb, int n)
571 {
572     while (n--) {
573         enum RawDataBlockType syn_ele;
574         switch (type) {
575         case AAC_CHANNEL_FRONT:
576         case AAC_CHANNEL_BACK:
577         case AAC_CHANNEL_SIDE:
578             syn_ele = get_bits1(gb);
579             break;
580         case AAC_CHANNEL_CC:
581             skip_bits1(gb);
582             syn_ele = TYPE_CCE;
583             break;
584         case AAC_CHANNEL_LFE:
585             syn_ele = TYPE_LFE;
586             break;
587         }
588         layout_map[0][0] = syn_ele;
589         layout_map[0][1] = get_bits(gb, 4);
590         layout_map[0][2] = type;
591         layout_map++;
592     }
593 }
594
595 /**
596  * Decode program configuration element; reference: table 4.2.
597  *
598  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
599  */
600 static int decode_pce(AVCodecContext *avctx, MPEG4AudioConfig *m4ac,
601                       uint8_t (*layout_map)[3],
602                       GetBitContext *gb)
603 {
604     int num_front, num_side, num_back, num_lfe, num_assoc_data, num_cc, sampling_index;
605     int comment_len;
606     int tags;
607
608     skip_bits(gb, 2);  // object_type
609
610     sampling_index = get_bits(gb, 4);
611     if (m4ac->sampling_index != sampling_index)
612         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");
613
614     num_front       = get_bits(gb, 4);
615     num_side        = get_bits(gb, 4);
616     num_back        = get_bits(gb, 4);
617     num_lfe         = get_bits(gb, 2);
618     num_assoc_data  = get_bits(gb, 3);
619     num_cc          = get_bits(gb, 4);
620
621     if (get_bits1(gb))
622         skip_bits(gb, 4); // mono_mixdown_tag
623     if (get_bits1(gb))
624         skip_bits(gb, 4); // stereo_mixdown_tag
625
626     if (get_bits1(gb))
627         skip_bits(gb, 3); // mixdown_coeff_index and pseudo_surround
628
629     decode_channel_map(layout_map       , AAC_CHANNEL_FRONT, gb, num_front);
630     tags = num_front;
631     decode_channel_map(layout_map + tags, AAC_CHANNEL_SIDE,  gb, num_side);
632     tags += num_side;
633     decode_channel_map(layout_map + tags, AAC_CHANNEL_BACK,  gb, num_back);
634     tags += num_back;
635     decode_channel_map(layout_map + tags, AAC_CHANNEL_LFE,   gb, num_lfe);
636     tags += num_lfe;
637
638     skip_bits_long(gb, 4 * num_assoc_data);
639
640     decode_channel_map(layout_map + tags, AAC_CHANNEL_CC,    gb, num_cc);
641     tags += num_cc;
642
643     align_get_bits(gb);
644
645     /* comment field, first byte is length */
646     comment_len = get_bits(gb, 8) * 8;
647     if (get_bits_left(gb) < comment_len) {
648         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
649         return -1;
650     }
651     skip_bits_long(gb, comment_len);
652     return tags;
653 }
654
655 /**
656  * Decode GA "General Audio" specific configuration; reference: table 4.1.
657  *
658  * @param   ac          pointer to AACContext, may be null
659  * @param   avctx       pointer to AVCCodecContext, used for logging
660  *
661  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
662  */
663 static int decode_ga_specific_config(AACContext *ac, AVCodecContext *avctx,
664                                      GetBitContext *gb,
665                                      MPEG4AudioConfig *m4ac,
666                                      int channel_config)
667 {
668     int extension_flag, ret;
669     uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID*4][3];
670     int tags = 0;
671
672     if (get_bits1(gb)) { // frameLengthFlag
673         av_log_missing_feature(avctx, "960/120 MDCT window", 1);
674         return AVERROR_PATCHWELCOME;
675     }
676
677     if (get_bits1(gb))       // dependsOnCoreCoder
678         skip_bits(gb, 14);   // coreCoderDelay
679     extension_flag = get_bits1(gb);
680
681     if (m4ac->object_type == AOT_AAC_SCALABLE ||
682         m4ac->object_type == AOT_ER_AAC_SCALABLE)
683         skip_bits(gb, 3);     // layerNr
684
685     if (channel_config == 0) {
686         skip_bits(gb, 4);  // element_instance_tag
687         tags = decode_pce(avctx, m4ac, layout_map, gb);
688         if (tags < 0)
689             return tags;
690     } else {
691         if ((ret = set_default_channel_config(avctx, layout_map, &tags, channel_config)))
692             return ret;
693     }
694
695     if (count_channels(layout_map, tags) > 1) {
696         m4ac->ps = 0;
697     } else if (m4ac->sbr == 1 && m4ac->ps == -1)
698         m4ac->ps = 1;
699
700     if (ac && (ret = output_configure(ac, layout_map, tags, OC_GLOBAL_HDR, 0)))
701         return ret;
702
703     if (extension_flag) {
704         switch (m4ac->object_type) {
705         case AOT_ER_BSAC:
706             skip_bits(gb, 5);    // numOfSubFrame
707             skip_bits(gb, 11);   // layer_length
708             break;
709         case AOT_ER_AAC_LC:
710         case AOT_ER_AAC_LTP:
711         case AOT_ER_AAC_SCALABLE:
712         case AOT_ER_AAC_LD:
713             skip_bits(gb, 3);  /* aacSectionDataResilienceFlag
714                                     * aacScalefactorDataResilienceFlag
715                                     * aacSpectralDataResilienceFlag
716                                     */
717             break;
718         }
719         skip_bits1(gb);    // extensionFlag3 (TBD in version 3)
720     }
721     return 0;
722 }
723
724 /**
725  * Decode audio specific configuration; reference: table 1.13.
726  *
727  * @param   ac          pointer to AACContext, may be null
728  * @param   avctx       pointer to AVCCodecContext, used for logging
729  * @param   m4ac        pointer to MPEG4AudioConfig, used for parsing
730  * @param   data        pointer to buffer holding an audio specific config
731  * @param   bit_size    size of audio specific config or data in bits
732  * @param   sync_extension look for an appended sync extension
733  *
734  * @return  Returns error status or number of consumed bits. <0 - error
735  */
736 static int decode_audio_specific_config(AACContext *ac,
737                                         AVCodecContext *avctx,
738                                         MPEG4AudioConfig *m4ac,
739                                         const uint8_t *data, int bit_size,
740                                         int sync_extension)
741 {
742     GetBitContext gb;
743     int i;
744
745     av_dlog(avctx, "extradata size %d\n", avctx->extradata_size);
746     for (i = 0; i < avctx->extradata_size; i++)
747          av_dlog(avctx, "%02x ", avctx->extradata[i]);
748     av_dlog(avctx, "\n");
749
750     init_get_bits(&gb, data, bit_size);
751
752     if ((i = avpriv_mpeg4audio_get_config(m4ac, data, bit_size, sync_extension)) < 0)
753         return -1;
754     if (m4ac->sampling_index > 12) {
755         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid sampling rate index %d\n", m4ac->sampling_index);
756         return -1;
757     }
758
759     skip_bits_long(&gb, i);
760
761     switch (m4ac->object_type) {
762     case AOT_AAC_MAIN:
763     case AOT_AAC_LC:
764     case AOT_AAC_LTP:
765         if (decode_ga_specific_config(ac, avctx, &gb, m4ac, m4ac->chan_config))
766             return -1;
767         break;
768     default:
769         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Audio object type %s%d is not supported.\n",
770                m4ac->sbr == 1? "SBR+" : "", m4ac->object_type);
771         return -1;
772     }
773
774     av_dlog(avctx, "AOT %d chan config %d sampling index %d (%d) SBR %d PS %d\n",
775             m4ac->object_type, m4ac->chan_config, m4ac->sampling_index,
776             m4ac->sample_rate, m4ac->sbr, m4ac->ps);
777
778     return get_bits_count(&gb);
779 }
780
781 /**
782  * linear congruential pseudorandom number generator
783  *
784  * @param   previous_val    pointer to the current state of the generator
785  *
786  * @return  Returns a 32-bit pseudorandom integer
787  */
788 static av_always_inline int lcg_random(int previous_val)
789 {
790     union { unsigned u; int s; } v = { previous_val * 1664525u + 1013904223 };
791     return v.s;
792 }
793
794 static av_always_inline void reset_predict_state(PredictorState *ps)
795 {
796     ps->r0   = 0.0f;
797     ps->r1   = 0.0f;
798     ps->cor0 = 0.0f;
799     ps->cor1 = 0.0f;
800     ps->var0 = 1.0f;
801     ps->var1 = 1.0f;
802 }
803
804 static void reset_all_predictors(PredictorState *ps)
805 {
806     int i;
807     for (i = 0; i < MAX_PREDICTORS; i++)
808         reset_predict_state(&ps[i]);
809 }
810
811 static int sample_rate_idx (int rate)
812 {
813          if (92017 <= rate) return 0;
814     else if (75132 <= rate) return 1;
815     else if (55426 <= rate) return 2;
816     else if (46009 <= rate) return 3;
817     else if (37566 <= rate) return 4;
818     else if (27713 <= rate) return 5;
819     else if (23004 <= rate) return 6;
820     else if (18783 <= rate) return 7;
821     else if (13856 <= rate) return 8;
822     else if (11502 <= rate) return 9;
823     else if (9391  <= rate) return 10;
824     else                    return 11;
825 }
826
827 static void reset_predictor_group(PredictorState *ps, int group_num)
828 {
829     int i;
830     for (i = group_num - 1; i < MAX_PREDICTORS; i += 30)
831         reset_predict_state(&ps[i]);
832 }
833
834 #define AAC_INIT_VLC_STATIC(num, size) \
835     INIT_VLC_STATIC(&vlc_spectral[num], 8, ff_aac_spectral_sizes[num], \
836          ff_aac_spectral_bits[num], sizeof( ff_aac_spectral_bits[num][0]), sizeof( ff_aac_spectral_bits[num][0]), \
837         ff_aac_spectral_codes[num], sizeof(ff_aac_spectral_codes[num][0]), sizeof(ff_aac_spectral_codes[num][0]), \
838         size);
839
840 static av_cold int aac_decode_init(AVCodecContext *avctx)
841 {
842     AACContext *ac = avctx->priv_data;
843
844     ac->avctx = avctx;
845     ac->oc[1].m4ac.sample_rate = avctx->sample_rate;
846
847     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
848
849     if (avctx->extradata_size > 0) {
850         if (decode_audio_specific_config(ac, ac->avctx, &ac->oc[1].m4ac,
851                                          avctx->extradata,
852                                          avctx->extradata_size*8, 1) < 0)
853             return -1;
854     } else {
855         int sr, i;
856         uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID*4][3];
857         int layout_map_tags;
858
859         sr = sample_rate_idx(avctx->sample_rate);
860         ac->oc[1].m4ac.sampling_index = sr;
861         ac->oc[1].m4ac.channels = avctx->channels;
862         ac->oc[1].m4ac.sbr = -1;
863         ac->oc[1].m4ac.ps = -1;
864
865         for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(ff_mpeg4audio_channels); i++)
866             if (ff_mpeg4audio_channels[i] == avctx->channels)
867                 break;
868         if (i == FF_ARRAY_ELEMS(ff_mpeg4audio_channels)) {
869             i = 0;
870         }
871         ac->oc[1].m4ac.chan_config = i;
872
873         if (ac->oc[1].m4ac.chan_config) {
874             int ret = set_default_channel_config(avctx, layout_map,
875                 &layout_map_tags, ac->oc[1].m4ac.chan_config);
876             if (!ret)
877                 output_configure(ac, layout_map, layout_map_tags,
878                                  OC_GLOBAL_HDR, 0);
879             else if (avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE)
880                 return AVERROR_INVALIDDATA;
881         }
882     }
883
884     AAC_INIT_VLC_STATIC( 0, 304);
885     AAC_INIT_VLC_STATIC( 1, 270);
886     AAC_INIT_VLC_STATIC( 2, 550);
887     AAC_INIT_VLC_STATIC( 3, 300);
888     AAC_INIT_VLC_STATIC( 4, 328);
889     AAC_INIT_VLC_STATIC( 5, 294);
890     AAC_INIT_VLC_STATIC( 6, 306);
891     AAC_INIT_VLC_STATIC( 7, 268);
892     AAC_INIT_VLC_STATIC( 8, 510);
893     AAC_INIT_VLC_STATIC( 9, 366);
894     AAC_INIT_VLC_STATIC(10, 462);
895
896     ff_aac_sbr_init();
897
898     ff_fmt_convert_init(&ac->fmt_conv, avctx);
899     avpriv_float_dsp_init(&ac->fdsp, avctx->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT);
900
901     ac->random_state = 0x1f2e3d4c;
902
903     ff_aac_tableinit();
904
905     INIT_VLC_STATIC(&vlc_scalefactors,7,FF_ARRAY_ELEMS(ff_aac_scalefactor_code),
906                     ff_aac_scalefactor_bits, sizeof(ff_aac_scalefactor_bits[0]), sizeof(ff_aac_scalefactor_bits[0]),
907                     ff_aac_scalefactor_code, sizeof(ff_aac_scalefactor_code[0]), sizeof(ff_aac_scalefactor_code[0]),
908                     352);
909
910     ff_mdct_init(&ac->mdct,       11, 1, 1.0 / (32768.0 * 1024.0));
911     ff_mdct_init(&ac->mdct_small,  8, 1, 1.0 / (32768.0 * 128.0));
912     ff_mdct_init(&ac->mdct_ltp,   11, 0, -2.0 * 32768.0);
913     // window initialization
914     ff_kbd_window_init(ff_aac_kbd_long_1024, 4.0, 1024);
915     ff_kbd_window_init(ff_aac_kbd_short_128, 6.0, 128);
916     ff_init_ff_sine_windows(10);
917     ff_init_ff_sine_windows( 7);
918
919     cbrt_tableinit();
920
921     avcodec_get_frame_defaults(&ac->frame);
922     avctx->coded_frame = &ac->frame;
923
924     return 0;
925 }
926
927 /**
928  * Skip data_stream_element; reference: table 4.10.
929  */
930 static int skip_data_stream_element(AACContext *ac, GetBitContext *gb)
931 {
932     int byte_align = get_bits1(gb);
933     int count = get_bits(gb, 8);
934     if (count == 255)
935         count += get_bits(gb, 8);
936     if (byte_align)
937         align_get_bits(gb);
938
939     if (get_bits_left(gb) < 8 * count) {
940         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
941         return -1;
942     }
943     skip_bits_long(gb, 8 * count);
944     return 0;
945 }
946
947 static int decode_prediction(AACContext *ac, IndividualChannelStream *ics,
948                              GetBitContext *gb)
949 {
950     int sfb;
951     if (get_bits1(gb)) {
952         ics->predictor_reset_group = get_bits(gb, 5);
953         if (ics->predictor_reset_group == 0 || ics->predictor_reset_group > 30) {
954             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid Predictor Reset Group.\n");
955             return -1;
956         }
957     }
958     for (sfb = 0; sfb < FFMIN(ics->max_sfb, ff_aac_pred_sfb_max[ac->oc[1].m4ac.sampling_index]); sfb++) {
959         ics->prediction_used[sfb] = get_bits1(gb);
960     }
961     return 0;
962 }
963
964 /**
965  * Decode Long Term Prediction data; reference: table 4.xx.
966  */
967 static void decode_ltp(LongTermPrediction *ltp,
968                        GetBitContext *gb, uint8_t max_sfb)
969 {
970     int sfb;
971
972     ltp->lag  = get_bits(gb, 11);
973     ltp->coef = ltp_coef[get_bits(gb, 3)];
974     for (sfb = 0; sfb < FFMIN(max_sfb, MAX_LTP_LONG_SFB); sfb++)
975         ltp->used[sfb] = get_bits1(gb);
976 }
977
978 /**
979  * Decode Individual Channel Stream info; reference: table 4.6.
980  */
981 static int decode_ics_info(AACContext *ac, IndividualChannelStream *ics,
982                            GetBitContext *gb)
983 {
984     if (get_bits1(gb)) {
985         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Reserved bit set.\n");
986         return AVERROR_INVALIDDATA;
987     }
988     ics->window_sequence[1] = ics->window_sequence[0];
989     ics->window_sequence[0] = get_bits(gb, 2);
990     ics->use_kb_window[1]   = ics->use_kb_window[0];
991     ics->use_kb_window[0]   = get_bits1(gb);
992     ics->num_window_groups  = 1;
993     ics->group_len[0]       = 1;
994     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
995         int i;
996         ics->max_sfb = get_bits(gb, 4);
997         for (i = 0; i < 7; i++) {
998             if (get_bits1(gb)) {
999                 ics->group_len[ics->num_window_groups - 1]++;
1000             } else {
1001                 ics->num_window_groups++;
1002                 ics->group_len[ics->num_window_groups - 1] = 1;
1003             }
1004         }
1005         ics->num_windows       = 8;
1006         ics->swb_offset        =    ff_swb_offset_128[ac->oc[1].m4ac.sampling_index];
1007         ics->num_swb           =   ff_aac_num_swb_128[ac->oc[1].m4ac.sampling_index];
1008         ics->tns_max_bands     = ff_tns_max_bands_128[ac->oc[1].m4ac.sampling_index];
1009         ics->predictor_present = 0;
1010     } else {
1011         ics->max_sfb               = get_bits(gb, 6);
1012         ics->num_windows           = 1;
1013         ics->swb_offset            =    ff_swb_offset_1024[ac->oc[1].m4ac.sampling_index];
1014         ics->num_swb               =   ff_aac_num_swb_1024[ac->oc[1].m4ac.sampling_index];
1015         ics->tns_max_bands         = ff_tns_max_bands_1024[ac->oc[1].m4ac.sampling_index];
1016         ics->predictor_present     = get_bits1(gb);
1017         ics->predictor_reset_group = 0;
1018         if (ics->predictor_present) {
1019             if (ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN) {
1020                 if (decode_prediction(ac, ics, gb)) {
1021                     return AVERROR_INVALIDDATA;
1022                 }
1023             } else if (ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_LC) {
1024                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Prediction is not allowed in AAC-LC.\n");
1025                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1026             } else {
1027                 if ((ics->ltp.present = get_bits(gb, 1)))
1028                     decode_ltp(&ics->ltp, gb, ics->max_sfb);
1029             }
1030         }
1031     }
1032
1033     if (ics->max_sfb > ics->num_swb) {
1034         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1035                "Number of scalefactor bands in group (%d) exceeds limit (%d).\n",
1036                ics->max_sfb, ics->num_swb);
1037         return AVERROR_INVALIDDATA;
1038     }
1039
1040     return 0;
1041 }
1042
1043 /**
1044  * Decode band types (section_data payload); reference: table 4.46.
1045  *
1046  * @param   band_type           array of the used band type
1047  * @param   band_type_run_end   array of the last scalefactor band of a band type run
1048  *
1049  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1050  */
1051 static int decode_band_types(AACContext *ac, enum BandType band_type[120],
1052                              int band_type_run_end[120], GetBitContext *gb,
1053                              IndividualChannelStream *ics)
1054 {
1055     int g, idx = 0;
1056     const int bits = (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) ? 3 : 5;
1057     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1058         int k = 0;
1059         while (k < ics->max_sfb) {
1060             uint8_t sect_end = k;
1061             int sect_len_incr;
1062             int sect_band_type = get_bits(gb, 4);
1063             if (sect_band_type == 12) {
1064                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid band type\n");
1065                 return -1;
1066             }
1067             do {
1068                 sect_len_incr = get_bits(gb, bits);
1069                 sect_end += sect_len_incr;
1070                 if (get_bits_left(gb) < 0) {
1071                     av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
1072                     return -1;
1073                 }
1074                 if (sect_end > ics->max_sfb) {
1075                     av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1076                            "Number of bands (%d) exceeds limit (%d).\n",
1077                            sect_end, ics->max_sfb);
1078                     return -1;
1079                 }
1080             } while (sect_len_incr == (1 << bits) - 1);
1081             for (; k < sect_end; k++) {
1082                 band_type        [idx]   = sect_band_type;
1083                 band_type_run_end[idx++] = sect_end;
1084             }
1085         }
1086     }
1087     return 0;
1088 }
1089
1090 /**
1091  * Decode scalefactors; reference: table 4.47.
1092  *
1093  * @param   global_gain         first scalefactor value as scalefactors are differentially coded
1094  * @param   band_type           array of the used band type
1095  * @param   band_type_run_end   array of the last scalefactor band of a band type run
1096  * @param   sf                  array of scalefactors or intensity stereo positions
1097  *
1098  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1099  */
1100 static int decode_scalefactors(AACContext *ac, float sf[120], GetBitContext *gb,
1101                                unsigned int global_gain,
1102                                IndividualChannelStream *ics,
1103                                enum BandType band_type[120],
1104                                int band_type_run_end[120])
1105 {
1106     int g, i, idx = 0;
1107     int offset[3] = { global_gain, global_gain - 90, 0 };
1108     int clipped_offset;
1109     int noise_flag = 1;
1110     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1111         for (i = 0; i < ics->max_sfb;) {
1112             int run_end = band_type_run_end[idx];
1113             if (band_type[idx] == ZERO_BT) {
1114                 for (; i < run_end; i++, idx++)
1115                     sf[idx] = 0.;
1116             } else if ((band_type[idx] == INTENSITY_BT) || (band_type[idx] == INTENSITY_BT2)) {
1117                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
1118                     offset[2] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
1119                     clipped_offset = av_clip(offset[2], -155, 100);
1120                     if (offset[2] != clipped_offset) {
1121                         av_log_ask_for_sample(ac->avctx, "Intensity stereo "
1122                                 "position clipped (%d -> %d).\nIf you heard an "
1123                                 "audible artifact, there may be a bug in the "
1124                                 "decoder. ", offset[2], clipped_offset);
1125                     }
1126                     sf[idx] = ff_aac_pow2sf_tab[-clipped_offset + POW_SF2_ZERO];
1127                 }
1128             } else if (band_type[idx] == NOISE_BT) {
1129                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
1130                     if (noise_flag-- > 0)
1131                         offset[1] += get_bits(gb, 9) - 256;
1132                     else
1133                         offset[1] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
1134                     clipped_offset = av_clip(offset[1], -100, 155);
1135                     if (offset[1] != clipped_offset) {
1136                         av_log_ask_for_sample(ac->avctx, "Noise gain clipped "
1137                                 "(%d -> %d).\nIf you heard an audible "
1138                                 "artifact, there may be a bug in the decoder. ",
1139                                 offset[1], clipped_offset);
1140                     }
1141                     sf[idx] = -ff_aac_pow2sf_tab[clipped_offset + POW_SF2_ZERO];
1142                 }
1143             } else {
1144                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
1145                     offset[0] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
1146                     if (offset[0] > 255U) {
1147                         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1148                                "Scalefactor (%d) out of range.\n", offset[0]);
1149                         return -1;
1150                     }
1151                     sf[idx] = -ff_aac_pow2sf_tab[offset[0] - 100 + POW_SF2_ZERO];
1152                 }
1153             }
1154         }
1155     }
1156     return 0;
1157 }
1158
1159 /**
1160  * Decode pulse data; reference: table 4.7.
1161  */
1162 static int decode_pulses(Pulse *pulse, GetBitContext *gb,
1163                          const uint16_t *swb_offset, int num_swb)
1164 {
1165     int i, pulse_swb;
1166     pulse->num_pulse = get_bits(gb, 2) + 1;
1167     pulse_swb        = get_bits(gb, 6);
1168     if (pulse_swb >= num_swb)
1169         return -1;
1170     pulse->pos[0]    = swb_offset[pulse_swb];
1171     pulse->pos[0]   += get_bits(gb, 5);
1172     if (pulse->pos[0] > 1023)
1173         return -1;
1174     pulse->amp[0]    = get_bits(gb, 4);
1175     for (i = 1; i < pulse->num_pulse; i++) {
1176         pulse->pos[i] = get_bits(gb, 5) + pulse->pos[i - 1];
1177         if (pulse->pos[i] > 1023)
1178             return -1;
1179         pulse->amp[i] = get_bits(gb, 4);
1180     }
1181     return 0;
1182 }
1183
1184 /**
1185  * Decode Temporal Noise Shaping data; reference: table 4.48.
1186  *
1187  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1188  */
1189 static int decode_tns(AACContext *ac, TemporalNoiseShaping *tns,
1190                       GetBitContext *gb, const IndividualChannelStream *ics)
1191 {
1192     int w, filt, i, coef_len, coef_res, coef_compress;
1193     const int is8 = ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE;
1194     const int tns_max_order = is8 ? 7 : ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN ? 20 : 12;
1195     for (w = 0; w < ics->num_windows; w++) {
1196         if ((tns->n_filt[w] = get_bits(gb, 2 - is8))) {
1197             coef_res = get_bits1(gb);
1198
1199             for (filt = 0; filt < tns->n_filt[w]; filt++) {
1200                 int tmp2_idx;
1201                 tns->length[w][filt] = get_bits(gb, 6 - 2 * is8);
1202
1203                 if ((tns->order[w][filt] = get_bits(gb, 5 - 2 * is8)) > tns_max_order) {
1204                     av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "TNS filter order %d is greater than maximum %d.\n",
1205                            tns->order[w][filt], tns_max_order);
1206                     tns->order[w][filt] = 0;
1207                     return -1;
1208                 }
1209                 if (tns->order[w][filt]) {
1210                     tns->direction[w][filt] = get_bits1(gb);
1211                     coef_compress = get_bits1(gb);
1212                     coef_len = coef_res + 3 - coef_compress;
1213                     tmp2_idx = 2 * coef_compress + coef_res;
1214
1215                     for (i = 0; i < tns->order[w][filt]; i++)
1216                         tns->coef[w][filt][i] = tns_tmp2_map[tmp2_idx][get_bits(gb, coef_len)];
1217                 }
1218             }
1219         }
1220     }
1221     return 0;
1222 }
1223
1224 /**
1225  * Decode Mid/Side data; reference: table 4.54.
1226  *
1227  * @param   ms_present  Indicates mid/side stereo presence. [0] mask is all 0s;
1228  *                      [1] mask is decoded from bitstream; [2] mask is all 1s;
1229  *                      [3] reserved for scalable AAC
1230  */
1231 static void decode_mid_side_stereo(ChannelElement *cpe, GetBitContext *gb,
1232                                    int ms_present)
1233 {
1234     int idx;
1235     if (ms_present == 1) {
1236         for (idx = 0; idx < cpe->ch[0].ics.num_window_groups * cpe->ch[0].ics.max_sfb; idx++)
1237             cpe->ms_mask[idx] = get_bits1(gb);
1238     } else if (ms_present == 2) {
1239         memset(cpe->ms_mask, 1, cpe->ch[0].ics.num_window_groups * cpe->ch[0].ics.max_sfb * sizeof(cpe->ms_mask[0]));
1240     }
1241 }
1242
1243 #ifndef VMUL2
1244 static inline float *VMUL2(float *dst, const float *v, unsigned idx,
1245                            const float *scale)
1246 {
1247     float s = *scale;
1248     *dst++ = v[idx    & 15] * s;
1249     *dst++ = v[idx>>4 & 15] * s;
1250     return dst;
1251 }
1252 #endif
1253
1254 #ifndef VMUL4
1255 static inline float *VMUL4(float *dst, const float *v, unsigned idx,
1256                            const float *scale)
1257 {
1258     float s = *scale;
1259     *dst++ = v[idx    & 3] * s;
1260     *dst++ = v[idx>>2 & 3] * s;
1261     *dst++ = v[idx>>4 & 3] * s;
1262     *dst++ = v[idx>>6 & 3] * s;
1263     return dst;
1264 }
1265 #endif
1266
1267 #ifndef VMUL2S
1268 static inline float *VMUL2S(float *dst, const float *v, unsigned idx,
1269                             unsigned sign, const float *scale)
1270 {
1271     union av_intfloat32 s0, s1;
1272
1273     s0.f = s1.f = *scale;
1274     s0.i ^= sign >> 1 << 31;
1275     s1.i ^= sign      << 31;
1276
1277     *dst++ = v[idx    & 15] * s0.f;
1278     *dst++ = v[idx>>4 & 15] * s1.f;
1279
1280     return dst;
1281 }
1282 #endif
1283
1284 #ifndef VMUL4S
1285 static inline float *VMUL4S(float *dst, const float *v, unsigned idx,
1286                             unsigned sign, const float *scale)
1287 {
1288     unsigned nz = idx >> 12;
1289     union av_intfloat32 s = { .f = *scale };
1290     union av_intfloat32 t;
1291
1292     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1293     *dst++ = v[idx    & 3] * t.f;
1294
1295     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
1296     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1297     *dst++ = v[idx>>2 & 3] * t.f;
1298
1299     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
1300     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1301     *dst++ = v[idx>>4 & 3] * t.f;
1302
1303     sign <<= nz & 1;
1304     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1305     *dst++ = v[idx>>6 & 3] * t.f;
1306
1307     return dst;
1308 }
1309 #endif
1310
1311 /**
1312  * Decode spectral data; reference: table 4.50.
1313  * Dequantize and scale spectral data; reference: 4.6.3.3.
1314  *
1315  * @param   coef            array of dequantized, scaled spectral data
1316  * @param   sf              array of scalefactors or intensity stereo positions
1317  * @param   pulse_present   set if pulses are present
1318  * @param   pulse           pointer to pulse data struct
1319  * @param   band_type       array of the used band type
1320  *
1321  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1322  */
1323 static int decode_spectrum_and_dequant(AACContext *ac, float coef[1024],
1324                                        GetBitContext *gb, const float sf[120],
1325                                        int pulse_present, const Pulse *pulse,
1326                                        const IndividualChannelStream *ics,
1327                                        enum BandType band_type[120])
1328 {
1329     int i, k, g, idx = 0;
1330     const int c = 1024 / ics->num_windows;
1331     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1332     float *coef_base = coef;
1333
1334     for (g = 0; g < ics->num_windows; g++)
1335         memset(coef + g * 128 + offsets[ics->max_sfb], 0, sizeof(float) * (c - offsets[ics->max_sfb]));
1336
1337     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1338         unsigned g_len = ics->group_len[g];
1339
1340         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
1341             const unsigned cbt_m1 = band_type[idx] - 1;
1342             float *cfo = coef + offsets[i];
1343             int off_len = offsets[i + 1] - offsets[i];
1344             int group;
1345
1346             if (cbt_m1 >= INTENSITY_BT2 - 1) {
1347                 for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1348                     memset(cfo, 0, off_len * sizeof(float));
1349                 }
1350             } else if (cbt_m1 == NOISE_BT - 1) {
1351                 for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1352                     float scale;
1353                     float band_energy;
1354
1355                     for (k = 0; k < off_len; k++) {
1356                         ac->random_state  = lcg_random(ac->random_state);
1357                         cfo[k] = ac->random_state;
1358                     }
1359
1360                     band_energy = ac->fdsp.scalarproduct_float(cfo, cfo, off_len);
1361                     scale = sf[idx] / sqrtf(band_energy);
1362                     ac->fdsp.vector_fmul_scalar(cfo, cfo, scale, off_len);
1363                 }
1364             } else {
1365                 const float *vq = ff_aac_codebook_vector_vals[cbt_m1];
1366                 const uint16_t *cb_vector_idx = ff_aac_codebook_vector_idx[cbt_m1];
1367                 VLC_TYPE (*vlc_tab)[2] = vlc_spectral[cbt_m1].table;
1368                 OPEN_READER(re, gb);
1369
1370                 switch (cbt_m1 >> 1) {
1371                 case 0:
1372                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1373                         float *cf = cfo;
1374                         int len = off_len;
1375
1376                         do {
1377                             int code;
1378                             unsigned cb_idx;
1379
1380                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1381                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1382                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1383                             cf = VMUL4(cf, vq, cb_idx, sf + idx);
1384                         } while (len -= 4);
1385                     }
1386                     break;
1387
1388                 case 1:
1389                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1390                         float *cf = cfo;
1391                         int len = off_len;
1392
1393                         do {
1394                             int code;
1395                             unsigned nnz;
1396                             unsigned cb_idx;
1397                             uint32_t bits;
1398
1399                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1400                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1401                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1402                             nnz = cb_idx >> 8 & 15;
1403                             bits = nnz ? GET_CACHE(re, gb) : 0;
1404                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1405                             cf = VMUL4S(cf, vq, cb_idx, bits, sf + idx);
1406                         } while (len -= 4);
1407                     }
1408                     break;
1409
1410                 case 2:
1411                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1412                         float *cf = cfo;
1413                         int len = off_len;
1414
1415                         do {
1416                             int code;
1417                             unsigned cb_idx;
1418
1419                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1420                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1421                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1422                             cf = VMUL2(cf, vq, cb_idx, sf + idx);
1423                         } while (len -= 2);
1424                     }
1425                     break;
1426
1427                 case 3:
1428                 case 4:
1429                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1430                         float *cf = cfo;
1431                         int len = off_len;
1432
1433                         do {
1434                             int code;
1435                             unsigned nnz;
1436                             unsigned cb_idx;
1437                             unsigned sign;
1438
1439                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1440                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1441                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1442                             nnz = cb_idx >> 8 & 15;
1443                             sign = nnz ? SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (cb_idx >> 12) : 0;
1444                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1445                             cf = VMUL2S(cf, vq, cb_idx, sign, sf + idx);
1446                         } while (len -= 2);
1447                     }
1448                     break;
1449
1450                 default:
1451                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1452                         float *cf = cfo;
1453                         uint32_t *icf = (uint32_t *) cf;
1454                         int len = off_len;
1455
1456                         do {
1457                             int code;
1458                             unsigned nzt, nnz;
1459                             unsigned cb_idx;
1460                             uint32_t bits;
1461                             int j;
1462
1463                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1464                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1465
1466                             if (!code) {
1467                                 *icf++ = 0;
1468                                 *icf++ = 0;
1469                                 continue;
1470                             }
1471
1472                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1473                             nnz = cb_idx >> 12;
1474                             nzt = cb_idx >> 8;
1475                             bits = SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (32-nnz);
1476                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1477
1478                             for (j = 0; j < 2; j++) {
1479                                 if (nzt & 1<<j) {
1480                                     uint32_t b;
1481                                     int n;
1482                                     /* The total length of escape_sequence must be < 22 bits according
1483                                        to the specification (i.e. max is 111111110xxxxxxxxxxxx). */
1484                                     UPDATE_CACHE(re, gb);
1485                                     b = GET_CACHE(re, gb);
1486                                     b = 31 - av_log2(~b);
1487
1488                                     if (b > 8) {
1489                                         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in spectral data, ESC overflow\n");
1490                                         return -1;
1491                                     }
1492
1493                                     SKIP_BITS(re, gb, b + 1);
1494                                     b += 4;
1495                                     n = (1 << b) + SHOW_UBITS(re, gb, b);
1496                                     LAST_SKIP_BITS(re, gb, b);
1497                                     *icf++ = cbrt_tab[n] | (bits & 1U<<31);
1498                                     bits <<= 1;
1499                                 } else {
1500                                     unsigned v = ((const uint32_t*)vq)[cb_idx & 15];
1501                                     *icf++ = (bits & 1U<<31) | v;
1502                                     bits <<= !!v;
1503                                 }
1504                                 cb_idx >>= 4;
1505                             }
1506                         } while (len -= 2);
1507
1508                         ac->fdsp.vector_fmul_scalar(cfo, cfo, sf[idx], off_len);
1509                     }
1510                 }
1511
1512                 CLOSE_READER(re, gb);
1513             }
1514         }
1515         coef += g_len << 7;
1516     }
1517
1518     if (pulse_present) {
1519         idx = 0;
1520         for (i = 0; i < pulse->num_pulse; i++) {
1521             float co = coef_base[ pulse->pos[i] ];
1522             while (offsets[idx + 1] <= pulse->pos[i])
1523                 idx++;
1524             if (band_type[idx] != NOISE_BT && sf[idx]) {
1525                 float ico = -pulse->amp[i];
1526                 if (co) {
1527                     co /= sf[idx];
1528                     ico = co / sqrtf(sqrtf(fabsf(co))) + (co > 0 ? -ico : ico);
1529                 }
1530                 coef_base[ pulse->pos[i] ] = cbrtf(fabsf(ico)) * ico * sf[idx];
1531             }
1532         }
1533     }
1534     return 0;
1535 }
1536
1537 static av_always_inline float flt16_round(float pf)
1538 {
1539     union av_intfloat32 tmp;
1540     tmp.f = pf;
1541     tmp.i = (tmp.i + 0x00008000U) & 0xFFFF0000U;
1542     return tmp.f;
1543 }
1544
1545 static av_always_inline float flt16_even(float pf)
1546 {
1547     union av_intfloat32 tmp;
1548     tmp.f = pf;
1549     tmp.i = (tmp.i + 0x00007FFFU + (tmp.i & 0x00010000U >> 16)) & 0xFFFF0000U;
1550     return tmp.f;
1551 }
1552
1553 static av_always_inline float flt16_trunc(float pf)
1554 {
1555     union av_intfloat32 pun;
1556     pun.f = pf;
1557     pun.i &= 0xFFFF0000U;
1558     return pun.f;
1559 }
1560
1561 static av_always_inline void predict(PredictorState *ps, float *coef,
1562                                      int output_enable)
1563 {
1564     const float a     = 0.953125; // 61.0 / 64
1565     const float alpha = 0.90625;  // 29.0 / 32
1566     float e0, e1;
1567     float pv;
1568     float k1, k2;
1569     float   r0 = ps->r0,     r1 = ps->r1;
1570     float cor0 = ps->cor0, cor1 = ps->cor1;
1571     float var0 = ps->var0, var1 = ps->var1;
1572
1573     k1 = var0 > 1 ? cor0 * flt16_even(a / var0) : 0;
1574     k2 = var1 > 1 ? cor1 * flt16_even(a / var1) : 0;
1575
1576     pv = flt16_round(k1 * r0 + k2 * r1);
1577     if (output_enable)
1578         *coef += pv;
1579
1580     e0 = *coef;
1581     e1 = e0 - k1 * r0;
1582
1583     ps->cor1 = flt16_trunc(alpha * cor1 + r1 * e1);
1584     ps->var1 = flt16_trunc(alpha * var1 + 0.5f * (r1 * r1 + e1 * e1));
1585     ps->cor0 = flt16_trunc(alpha * cor0 + r0 * e0);
1586     ps->var0 = flt16_trunc(alpha * var0 + 0.5f * (r0 * r0 + e0 * e0));
1587
1588     ps->r1 = flt16_trunc(a * (r0 - k1 * e0));
1589     ps->r0 = flt16_trunc(a * e0);
1590 }
1591
1592 /**
1593  * Apply AAC-Main style frequency domain prediction.
1594  */
1595 static void apply_prediction(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
1596 {
1597     int sfb, k;
1598
1599     if (!sce->ics.predictor_initialized) {
1600         reset_all_predictors(sce->predictor_state);
1601         sce->ics.predictor_initialized = 1;
1602     }
1603
1604     if (sce->ics.window_sequence[0] != EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1605         for (sfb = 0; sfb < ff_aac_pred_sfb_max[ac->oc[1].m4ac.sampling_index]; sfb++) {
1606             for (k = sce->ics.swb_offset[sfb]; k < sce->ics.swb_offset[sfb + 1]; k++) {
1607                 predict(&sce->predictor_state[k], &sce->coeffs[k],
1608                         sce->ics.predictor_present && sce->ics.prediction_used[sfb]);
1609             }
1610         }
1611         if (sce->ics.predictor_reset_group)
1612             reset_predictor_group(sce->predictor_state, sce->ics.predictor_reset_group);
1613     } else
1614         reset_all_predictors(sce->predictor_state);
1615 }
1616
1617 /**
1618  * Decode an individual_channel_stream payload; reference: table 4.44.
1619  *
1620  * @param   common_window   Channels have independent [0], or shared [1], Individual Channel Stream information.
1621  * @param   scale_flag      scalable [1] or non-scalable [0] AAC (Unused until scalable AAC is implemented.)
1622  *
1623  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1624  */
1625 static int decode_ics(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce,
1626                       GetBitContext *gb, int common_window, int scale_flag)
1627 {
1628     Pulse pulse;
1629     TemporalNoiseShaping    *tns = &sce->tns;
1630     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
1631     float *out = sce->coeffs;
1632     int global_gain, pulse_present = 0;
1633
1634     /* This assignment is to silence a GCC warning about the variable being used
1635      * uninitialized when in fact it always is.
1636      */
1637     pulse.num_pulse = 0;
1638
1639     global_gain = get_bits(gb, 8);
1640
1641     if (!common_window && !scale_flag) {
1642         if (decode_ics_info(ac, ics, gb) < 0)
1643             return AVERROR_INVALIDDATA;
1644     }
1645
1646     if (decode_band_types(ac, sce->band_type, sce->band_type_run_end, gb, ics) < 0)
1647         return -1;
1648     if (decode_scalefactors(ac, sce->sf, gb, global_gain, ics, sce->band_type, sce->band_type_run_end) < 0)
1649         return -1;
1650
1651     pulse_present = 0;
1652     if (!scale_flag) {
1653         if ((pulse_present = get_bits1(gb))) {
1654             if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1655                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Pulse tool not allowed in eight short sequence.\n");
1656                 return -1;
1657             }
1658             if (decode_pulses(&pulse, gb, ics->swb_offset, ics->num_swb)) {
1659                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Pulse data corrupt or invalid.\n");
1660                 return -1;
1661             }
1662         }
1663         if ((tns->present = get_bits1(gb)) && decode_tns(ac, tns, gb, ics))
1664             return -1;
1665         if (get_bits1(gb)) {
1666             av_log_missing_feature(ac->avctx, "SSR", 1);
1667             return AVERROR_PATCHWELCOME;
1668         }
1669     }
1670
1671     if (decode_spectrum_and_dequant(ac, out, gb, sce->sf, pulse_present, &pulse, ics, sce->band_type) < 0)
1672         return -1;
1673
1674     if (ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN && !common_window)
1675         apply_prediction(ac, sce);
1676
1677     return 0;
1678 }
1679
1680 /**
1681  * Mid/Side stereo decoding; reference: 4.6.8.1.3.
1682  */
1683 static void apply_mid_side_stereo(AACContext *ac, ChannelElement *cpe)
1684 {
1685     const IndividualChannelStream *ics = &cpe->ch[0].ics;
1686     float *ch0 = cpe->ch[0].coeffs;
1687     float *ch1 = cpe->ch[1].coeffs;
1688     int g, i, group, idx = 0;
1689     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1690     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1691         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
1692             if (cpe->ms_mask[idx] &&
1693                     cpe->ch[0].band_type[idx] < NOISE_BT && cpe->ch[1].band_type[idx] < NOISE_BT) {
1694                 for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++) {
1695                     ac->fdsp.butterflies_float(ch0 + group * 128 + offsets[i],
1696                                                ch1 + group * 128 + offsets[i],
1697                                                offsets[i+1] - offsets[i]);
1698                 }
1699             }
1700         }
1701         ch0 += ics->group_len[g] * 128;
1702         ch1 += ics->group_len[g] * 128;
1703     }
1704 }
1705
1706 /**
1707  * intensity stereo decoding; reference: 4.6.8.2.3
1708  *
1709  * @param   ms_present  Indicates mid/side stereo presence. [0] mask is all 0s;
1710  *                      [1] mask is decoded from bitstream; [2] mask is all 1s;
1711  *                      [3] reserved for scalable AAC
1712  */
1713 static void apply_intensity_stereo(AACContext *ac, ChannelElement *cpe, int ms_present)
1714 {
1715     const IndividualChannelStream *ics = &cpe->ch[1].ics;
1716     SingleChannelElement         *sce1 = &cpe->ch[1];
1717     float *coef0 = cpe->ch[0].coeffs, *coef1 = cpe->ch[1].coeffs;
1718     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1719     int g, group, i, idx = 0;
1720     int c;
1721     float scale;
1722     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1723         for (i = 0; i < ics->max_sfb;) {
1724             if (sce1->band_type[idx] == INTENSITY_BT || sce1->band_type[idx] == INTENSITY_BT2) {
1725                 const int bt_run_end = sce1->band_type_run_end[idx];
1726                 for (; i < bt_run_end; i++, idx++) {
1727                     c = -1 + 2 * (sce1->band_type[idx] - 14);
1728                     if (ms_present)
1729                         c *= 1 - 2 * cpe->ms_mask[idx];
1730                     scale = c * sce1->sf[idx];
1731                     for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++)
1732                         ac->fdsp.vector_fmul_scalar(coef1 + group * 128 + offsets[i],
1733                                                     coef0 + group * 128 + offsets[i],
1734                                                     scale,
1735                                                     offsets[i + 1] - offsets[i]);
1736                 }
1737             } else {
1738                 int bt_run_end = sce1->band_type_run_end[idx];
1739                 idx += bt_run_end - i;
1740                 i    = bt_run_end;
1741             }
1742         }
1743         coef0 += ics->group_len[g] * 128;
1744         coef1 += ics->group_len[g] * 128;
1745     }
1746 }
1747
1748 /**
1749  * Decode a channel_pair_element; reference: table 4.4.
1750  *
1751  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1752  */
1753 static int decode_cpe(AACContext *ac, GetBitContext *gb, ChannelElement *cpe)
1754 {
1755     int i, ret, common_window, ms_present = 0;
1756
1757     common_window = get_bits1(gb);
1758     if (common_window) {
1759         if (decode_ics_info(ac, &cpe->ch[0].ics, gb))
1760             return AVERROR_INVALIDDATA;
1761         i = cpe->ch[1].ics.use_kb_window[0];
1762         cpe->ch[1].ics = cpe->ch[0].ics;
1763         cpe->ch[1].ics.use_kb_window[1] = i;
1764         if (cpe->ch[1].ics.predictor_present && (ac->oc[1].m4ac.object_type != AOT_AAC_MAIN))
1765             if ((cpe->ch[1].ics.ltp.present = get_bits(gb, 1)))
1766                 decode_ltp(&cpe->ch[1].ics.ltp, gb, cpe->ch[1].ics.max_sfb);
1767         ms_present = get_bits(gb, 2);
1768         if (ms_present == 3) {
1769             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "ms_present = 3 is reserved.\n");
1770             return -1;
1771         } else if (ms_present)
1772             decode_mid_side_stereo(cpe, gb, ms_present);
1773     }
1774     if ((ret = decode_ics(ac, &cpe->ch[0], gb, common_window, 0)))
1775         return ret;
1776     if ((ret = decode_ics(ac, &cpe->ch[1], gb, common_window, 0)))
1777         return ret;
1778
1779     if (common_window) {
1780         if (ms_present)
1781             apply_mid_side_stereo(ac, cpe);
1782         if (ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN) {
1783             apply_prediction(ac, &cpe->ch[0]);
1784             apply_prediction(ac, &cpe->ch[1]);
1785         }
1786     }
1787
1788     apply_intensity_stereo(ac, cpe, ms_present);
1789     return 0;
1790 }
1791
1792 static const float cce_scale[] = {
1793     1.09050773266525765921, //2^(1/8)
1794     1.18920711500272106672, //2^(1/4)
1795     M_SQRT2,
1796     2,
1797 };
1798
1799 /**
1800  * Decode coupling_channel_element; reference: table 4.8.
1801  *
1802  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1803  */
1804 static int decode_cce(AACContext *ac, GetBitContext *gb, ChannelElement *che)
1805 {
1806     int num_gain = 0;
1807     int c, g, sfb, ret;
1808     int sign;
1809     float scale;
1810     SingleChannelElement *sce = &che->ch[0];
1811     ChannelCoupling     *coup = &che->coup;
1812
1813     coup->coupling_point = 2 * get_bits1(gb);
1814     coup->num_coupled = get_bits(gb, 3);
1815     for (c = 0; c <= coup->num_coupled; c++) {
1816         num_gain++;
1817         coup->type[c] = get_bits1(gb) ? TYPE_CPE : TYPE_SCE;
1818         coup->id_select[c] = get_bits(gb, 4);
1819         if (coup->type[c] == TYPE_CPE) {
1820             coup->ch_select[c] = get_bits(gb, 2);
1821             if (coup->ch_select[c] == 3)
1822                 num_gain++;
1823         } else
1824             coup->ch_select[c] = 2;
1825     }
1826     coup->coupling_point += get_bits1(gb) || (coup->coupling_point >> 1);
1827
1828     sign  = get_bits(gb, 1);
1829     scale = cce_scale[get_bits(gb, 2)];
1830
1831     if ((ret = decode_ics(ac, sce, gb, 0, 0)))
1832         return ret;
1833
1834     for (c = 0; c < num_gain; c++) {
1835         int idx  = 0;
1836         int cge  = 1;
1837         int gain = 0;
1838         float gain_cache = 1.;
1839         if (c) {
1840             cge = coup->coupling_point == AFTER_IMDCT ? 1 : get_bits1(gb);
1841             gain = cge ? get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60: 0;
1842             gain_cache = powf(scale, -gain);
1843         }
1844         if (coup->coupling_point == AFTER_IMDCT) {
1845             coup->gain[c][0] = gain_cache;
1846         } else {
1847             for (g = 0; g < sce->ics.num_window_groups; g++) {
1848                 for (sfb = 0; sfb < sce->ics.max_sfb; sfb++, idx++) {
1849                     if (sce->band_type[idx] != ZERO_BT) {
1850                         if (!cge) {
1851                             int t = get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
1852                             if (t) {
1853                                 int s = 1;
1854                                 t = gain += t;
1855                                 if (sign) {
1856                                     s  -= 2 * (t & 0x1);
1857                                     t >>= 1;
1858                                 }
1859                                 gain_cache = powf(scale, -t) * s;
1860                             }
1861                         }
1862                         coup->gain[c][idx] = gain_cache;
1863                     }
1864                 }
1865             }
1866         }
1867     }
1868     return 0;
1869 }
1870
1871 /**
1872  * Parse whether channels are to be excluded from Dynamic Range Compression; reference: table 4.53.
1873  *
1874  * @return  Returns number of bytes consumed.
1875  */
1876 static int decode_drc_channel_exclusions(DynamicRangeControl *che_drc,
1877                                          GetBitContext *gb)
1878 {
1879     int i;
1880     int num_excl_chan = 0;
1881
1882     do {
1883         for (i = 0; i < 7; i++)
1884             che_drc->exclude_mask[num_excl_chan++] = get_bits1(gb);
1885     } while (num_excl_chan < MAX_CHANNELS - 7 && get_bits1(gb));
1886
1887     return num_excl_chan / 7;
1888 }
1889
1890 /**
1891  * Decode dynamic range information; reference: table 4.52.
1892  *
1893  * @return  Returns number of bytes consumed.
1894  */
1895 static int decode_dynamic_range(DynamicRangeControl *che_drc,
1896                                 GetBitContext *gb)
1897 {
1898     int n             = 1;
1899     int drc_num_bands = 1;
1900     int i;
1901
1902     /* pce_tag_present? */
1903     if (get_bits1(gb)) {
1904         che_drc->pce_instance_tag  = get_bits(gb, 4);
1905         skip_bits(gb, 4); // tag_reserved_bits
1906         n++;
1907     }
1908
1909     /* excluded_chns_present? */
1910     if (get_bits1(gb)) {
1911         n += decode_drc_channel_exclusions(che_drc, gb);
1912     }
1913
1914     /* drc_bands_present? */
1915     if (get_bits1(gb)) {
1916         che_drc->band_incr            = get_bits(gb, 4);
1917         che_drc->interpolation_scheme = get_bits(gb, 4);
1918         n++;
1919         drc_num_bands += che_drc->band_incr;
1920         for (i = 0; i < drc_num_bands; i++) {
1921             che_drc->band_top[i] = get_bits(gb, 8);
1922             n++;
1923         }
1924     }
1925
1926     /* prog_ref_level_present? */
1927     if (get_bits1(gb)) {
1928         che_drc->prog_ref_level = get_bits(gb, 7);
1929         skip_bits1(gb); // prog_ref_level_reserved_bits
1930         n++;
1931     }
1932
1933     for (i = 0; i < drc_num_bands; i++) {
1934         che_drc->dyn_rng_sgn[i] = get_bits1(gb);
1935         che_drc->dyn_rng_ctl[i] = get_bits(gb, 7);
1936         n++;
1937     }
1938
1939     return n;
1940 }
1941
1942 /**
1943  * Decode extension data (incomplete); reference: table 4.51.
1944  *
1945  * @param   cnt length of TYPE_FIL syntactic element in bytes
1946  *
1947  * @return Returns number of bytes consumed
1948  */
1949 static int decode_extension_payload(AACContext *ac, GetBitContext *gb, int cnt,
1950                                     ChannelElement *che, enum RawDataBlockType elem_type)
1951 {
1952     int crc_flag = 0;
1953     int res = cnt;
1954     switch (get_bits(gb, 4)) { // extension type
1955     case EXT_SBR_DATA_CRC:
1956         crc_flag++;
1957     case EXT_SBR_DATA:
1958         if (!che) {
1959             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "SBR was found before the first channel element.\n");
1960             return res;
1961         } else if (!ac->oc[1].m4ac.sbr) {
1962             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "SBR signaled to be not-present but was found in the bitstream.\n");
1963             skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
1964             return res;
1965         } else if (ac->oc[1].m4ac.sbr == -1 && ac->oc[1].status == OC_LOCKED) {
1966             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Implicit SBR was found with a first occurrence after the first frame.\n");
1967             skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
1968             return res;
1969         } else if (ac->oc[1].m4ac.ps == -1 && ac->oc[1].status < OC_LOCKED && ac->avctx->channels == 1) {
1970             ac->oc[1].m4ac.sbr = 1;
1971             ac->oc[1].m4ac.ps = 1;
1972             output_configure(ac, ac->oc[1].layout_map, ac->oc[1].layout_map_tags,
1973                              ac->oc[1].status, 1);
1974         } else {
1975             ac->oc[1].m4ac.sbr = 1;
1976         }
1977         res = ff_decode_sbr_extension(ac, &che->sbr, gb, crc_flag, cnt, elem_type);
1978         break;
1979     case EXT_DYNAMIC_RANGE:
1980         res = decode_dynamic_range(&ac->che_drc, gb);
1981         break;
1982     case EXT_FILL:
1983     case EXT_FILL_DATA:
1984     case EXT_DATA_ELEMENT:
1985     default:
1986         skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
1987         break;
1988     };
1989     return res;
1990 }
1991
1992 /**
1993  * Decode Temporal Noise Shaping filter coefficients and apply all-pole filters; reference: 4.6.9.3.
1994  *
1995  * @param   decode  1 if tool is used normally, 0 if tool is used in LTP.
1996  * @param   coef    spectral coefficients
1997  */
1998 static void apply_tns(float coef[1024], TemporalNoiseShaping *tns,
1999                       IndividualChannelStream *ics, int decode)
2000 {
2001     const int mmm = FFMIN(ics->tns_max_bands, ics->max_sfb);
2002     int w, filt, m, i;
2003     int bottom, top, order, start, end, size, inc;
2004     float lpc[TNS_MAX_ORDER];
2005     float tmp[TNS_MAX_ORDER + 1];
2006
2007     for (w = 0; w < ics->num_windows; w++) {
2008         bottom = ics->num_swb;
2009         for (filt = 0; filt < tns->n_filt[w]; filt++) {
2010             top    = bottom;
2011             bottom = FFMAX(0, top - tns->length[w][filt]);
2012             order  = tns->order[w][filt];
2013             if (order == 0)
2014                 continue;
2015
2016             // tns_decode_coef
2017             compute_lpc_coefs(tns->coef[w][filt], order, lpc, 0, 0, 0);
2018
2019             start = ics->swb_offset[FFMIN(bottom, mmm)];
2020             end   = ics->swb_offset[FFMIN(   top, mmm)];
2021             if ((size = end - start) <= 0)
2022                 continue;
2023             if (tns->direction[w][filt]) {
2024                 inc = -1;
2025                 start = end - 1;
2026             } else {
2027                 inc = 1;
2028             }
2029             start += w * 128;
2030
2031             if (decode) {
2032                 // ar filter
2033                 for (m = 0; m < size; m++, start += inc)
2034                     for (i = 1; i <= FFMIN(m, order); i++)
2035                         coef[start] -= coef[start - i * inc] * lpc[i - 1];
2036             } else {
2037                 // ma filter
2038                 for (m = 0; m < size; m++, start += inc) {
2039                     tmp[0] = coef[start];
2040                     for (i = 1; i <= FFMIN(m, order); i++)
2041                         coef[start] += tmp[i] * lpc[i - 1];
2042                     for (i = order; i > 0; i--)
2043                         tmp[i] = tmp[i - 1];
2044                 }
2045             }
2046         }
2047     }
2048 }
2049
2050 /**
2051  *  Apply windowing and MDCT to obtain the spectral
2052  *  coefficient from the predicted sample by LTP.
2053  */
2054 static void windowing_and_mdct_ltp(AACContext *ac, float *out,
2055                                    float *in, IndividualChannelStream *ics)
2056 {
2057     const float *lwindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
2058     const float *swindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
2059     const float *lwindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
2060     const float *swindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
2061
2062     if (ics->window_sequence[0] != LONG_STOP_SEQUENCE) {
2063         ac->fdsp.vector_fmul(in, in, lwindow_prev, 1024);
2064     } else {
2065         memset(in, 0, 448 * sizeof(float));
2066         ac->fdsp.vector_fmul(in + 448, in + 448, swindow_prev, 128);
2067     }
2068     if (ics->window_sequence[0] != LONG_START_SEQUENCE) {
2069         ac->fdsp.vector_fmul_reverse(in + 1024, in + 1024, lwindow, 1024);
2070     } else {
2071         ac->fdsp.vector_fmul_reverse(in + 1024 + 448, in + 1024 + 448, swindow, 128);
2072         memset(in + 1024 + 576, 0, 448 * sizeof(float));
2073     }
2074     ac->mdct_ltp.mdct_calc(&ac->mdct_ltp, out, in);
2075 }
2076
2077 /**
2078  * Apply the long term prediction
2079  */
2080 static void apply_ltp(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
2081 {
2082     const LongTermPrediction *ltp = &sce->ics.ltp;
2083     const uint16_t *offsets = sce->ics.swb_offset;
2084     int i, sfb;
2085
2086     if (sce->ics.window_sequence[0] != EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
2087         float *predTime = sce->ret;
2088         float *predFreq = ac->buf_mdct;
2089         int16_t num_samples = 2048;
2090
2091         if (ltp->lag < 1024)
2092             num_samples = ltp->lag + 1024;
2093         for (i = 0; i < num_samples; i++)
2094             predTime[i] = sce->ltp_state[i + 2048 - ltp->lag] * ltp->coef;
2095         memset(&predTime[i], 0, (2048 - i) * sizeof(float));
2096
2097         windowing_and_mdct_ltp(ac, predFreq, predTime, &sce->ics);
2098
2099         if (sce->tns.present)
2100             apply_tns(predFreq, &sce->tns, &sce->ics, 0);
2101
2102         for (sfb = 0; sfb < FFMIN(sce->ics.max_sfb, MAX_LTP_LONG_SFB); sfb++)
2103             if (ltp->used[sfb])
2104                 for (i = offsets[sfb]; i < offsets[sfb + 1]; i++)
2105                     sce->coeffs[i] += predFreq[i];
2106     }
2107 }
2108
2109 /**
2110  * Update the LTP buffer for next frame
2111  */
2112 static void update_ltp(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
2113 {
2114     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
2115     float *saved     = sce->saved;
2116     float *saved_ltp = sce->coeffs;
2117     const float *lwindow = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
2118     const float *swindow = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
2119     int i;
2120
2121     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
2122         memcpy(saved_ltp,       saved, 512 * sizeof(float));
2123         memset(saved_ltp + 576, 0,     448 * sizeof(float));
2124         ac->fdsp.vector_fmul_reverse(saved_ltp + 448, ac->buf_mdct + 960,     &swindow[64],      64);
2125         for (i = 0; i < 64; i++)
2126             saved_ltp[i + 512] = ac->buf_mdct[1023 - i] * swindow[63 - i];
2127     } else if (ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE) {
2128         memcpy(saved_ltp,       ac->buf_mdct + 512, 448 * sizeof(float));
2129         memset(saved_ltp + 576, 0,                  448 * sizeof(float));
2130         ac->fdsp.vector_fmul_reverse(saved_ltp + 448, ac->buf_mdct + 960,     &swindow[64],      64);
2131         for (i = 0; i < 64; i++)
2132             saved_ltp[i + 512] = ac->buf_mdct[1023 - i] * swindow[63 - i];
2133     } else { // LONG_STOP or ONLY_LONG
2134         ac->fdsp.vector_fmul_reverse(saved_ltp,       ac->buf_mdct + 512,     &lwindow[512],     512);
2135         for (i = 0; i < 512; i++)
2136             saved_ltp[i + 512] = ac->buf_mdct[1023 - i] * lwindow[511 - i];
2137     }
2138
2139     memcpy(sce->ltp_state,      sce->ltp_state+1024, 1024 * sizeof(*sce->ltp_state));
2140     memcpy(sce->ltp_state+1024, sce->ret,            1024 * sizeof(*sce->ltp_state));
2141     memcpy(sce->ltp_state+2048, saved_ltp,           1024 * sizeof(*sce->ltp_state));
2142 }
2143
2144 /**
2145  * Conduct IMDCT and windowing.
2146  */
2147 static void imdct_and_windowing(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
2148 {
2149     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
2150     float *in    = sce->coeffs;
2151     float *out   = sce->ret;
2152     float *saved = sce->saved;
2153     const float *swindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
2154     const float *lwindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
2155     const float *swindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
2156     float *buf  = ac->buf_mdct;
2157     float *temp = ac->temp;
2158     int i;
2159
2160     // imdct
2161     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
2162         for (i = 0; i < 1024; i += 128)
2163             ac->mdct_small.imdct_half(&ac->mdct_small, buf + i, in + i);
2164     } else
2165         ac->mdct.imdct_half(&ac->mdct, buf, in);
2166
2167     /* window overlapping
2168      * NOTE: To simplify the overlapping code, all 'meaningless' short to long
2169      * and long to short transitions are considered to be short to short
2170      * transitions. This leaves just two cases (long to long and short to short)
2171      * with a little special sauce for EIGHT_SHORT_SEQUENCE.
2172      */
2173     if ((ics->window_sequence[1] == ONLY_LONG_SEQUENCE || ics->window_sequence[1] == LONG_STOP_SEQUENCE) &&
2174             (ics->window_sequence[0] == ONLY_LONG_SEQUENCE || ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE)) {
2175         ac->fdsp.vector_fmul_window(    out,               saved,            buf,         lwindow_prev, 512);
2176     } else {
2177         memcpy(                         out,               saved,            448 * sizeof(float));
2178
2179         if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
2180             ac->fdsp.vector_fmul_window(out + 448 + 0*128, saved + 448,      buf + 0*128, swindow_prev, 64);
2181             ac->fdsp.vector_fmul_window(out + 448 + 1*128, buf + 0*128 + 64, buf + 1*128, swindow,      64);
2182             ac->fdsp.vector_fmul_window(out + 448 + 2*128, buf + 1*128 + 64, buf + 2*128, swindow,      64);
2183             ac->fdsp.vector_fmul_window(out + 448 + 3*128, buf + 2*128 + 64, buf + 3*128, swindow,      64);
2184             ac->fdsp.vector_fmul_window(temp,              buf + 3*128 + 64, buf + 4*128, swindow,      64);
2185             memcpy(                     out + 448 + 4*128, temp, 64 * sizeof(float));
2186         } else {
2187             ac->fdsp.vector_fmul_window(out + 448,         saved + 448,      buf,         swindow_prev, 64);
2188             memcpy(                     out + 576,         buf + 64,         448 * sizeof(float));
2189         }
2190     }
2191
2192     // buffer update
2193     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
2194         memcpy(                     saved,       temp + 64,         64 * sizeof(float));
2195         ac->fdsp.vector_fmul_window(saved + 64,  buf + 4*128 + 64, buf + 5*128, swindow, 64);
2196         ac->fdsp.vector_fmul_window(saved + 192, buf + 5*128 + 64, buf + 6*128, swindow, 64);
2197         ac->fdsp.vector_fmul_window(saved + 320, buf + 6*128 + 64, buf + 7*128, swindow, 64);
2198         memcpy(                     saved + 448, buf + 7*128 + 64,  64 * sizeof(float));
2199     } else if (ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE) {
2200         memcpy(                     saved,       buf + 512,        448 * sizeof(float));
2201         memcpy(                     saved + 448, buf + 7*128 + 64,  64 * sizeof(float));
2202     } else { // LONG_STOP or ONLY_LONG
2203         memcpy(                     saved,       buf + 512,        512 * sizeof(float));
2204     }
2205 }
2206
2207 /**
2208  * Apply dependent channel coupling (applied before IMDCT).
2209  *
2210  * @param   index   index into coupling gain array
2211  */
2212 static void apply_dependent_coupling(AACContext *ac,
2213                                      SingleChannelElement *target,
2214                                      ChannelElement *cce, int index)
2215 {
2216     IndividualChannelStream *ics = &cce->ch[0].ics;
2217     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
2218     float *dest = target->coeffs;
2219     const float *src = cce->ch[0].coeffs;
2220     int g, i, group, k, idx = 0;
2221     if (ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP) {
2222         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
2223                "Dependent coupling is not supported together with LTP\n");
2224         return;
2225     }
2226     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
2227         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
2228             if (cce->ch[0].band_type[idx] != ZERO_BT) {
2229                 const float gain = cce->coup.gain[index][idx];
2230                 for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++) {
2231                     for (k = offsets[i]; k < offsets[i + 1]; k++) {
2232                         // XXX dsputil-ize
2233                         dest[group * 128 + k] += gain * src[group * 128 + k];
2234                     }
2235                 }
2236             }
2237         }
2238         dest += ics->group_len[g] * 128;
2239         src  += ics->group_len[g] * 128;
2240     }
2241 }
2242
2243 /**
2244  * Apply independent channel coupling (applied after IMDCT).
2245  *
2246  * @param   index   index into coupling gain array
2247  */
2248 static void apply_independent_coupling(AACContext *ac,
2249                                        SingleChannelElement *target,
2250                                        ChannelElement *cce, int index)
2251 {
2252     int i;
2253     const float gain = cce->coup.gain[index][0];
2254     const float *src = cce->ch[0].ret;
2255     float *dest = target->ret;
2256     const int len = 1024 << (ac->oc[1].m4ac.sbr == 1);
2257
2258     for (i = 0; i < len; i++)
2259         dest[i] += gain * src[i];
2260 }
2261
2262 /**
2263  * channel coupling transformation interface
2264  *
2265  * @param   apply_coupling_method   pointer to (in)dependent coupling function
2266  */
2267 static void apply_channel_coupling(AACContext *ac, ChannelElement *cc,
2268                                    enum RawDataBlockType type, int elem_id,
2269                                    enum CouplingPoint coupling_point,
2270                                    void (*apply_coupling_method)(AACContext *ac, SingleChannelElement *target, ChannelElement *cce, int index))
2271 {
2272     int i, c;
2273
2274     for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
2275         ChannelElement *cce = ac->che[TYPE_CCE][i];
2276         int index = 0;
2277
2278         if (cce && cce->coup.coupling_point == coupling_point) {
2279             ChannelCoupling *coup = &cce->coup;
2280
2281             for (c = 0; c <= coup->num_coupled; c++) {
2282                 if (coup->type[c] == type && coup->id_select[c] == elem_id) {
2283                     if (coup->ch_select[c] != 1) {
2284                         apply_coupling_method(ac, &cc->ch[0], cce, index);
2285                         if (coup->ch_select[c] != 0)
2286                             index++;
2287                     }
2288                     if (coup->ch_select[c] != 2)
2289                         apply_coupling_method(ac, &cc->ch[1], cce, index++);
2290                 } else
2291                     index += 1 + (coup->ch_select[c] == 3);
2292             }
2293         }
2294     }
2295 }
2296
2297 /**
2298  * Convert spectral data to float samples, applying all supported tools as appropriate.
2299  */
2300 static void spectral_to_sample(AACContext *ac)
2301 {
2302     int i, type;
2303     for (type = 3; type >= 0; type--) {
2304         for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
2305             ChannelElement *che = ac->che[type][i];
2306             if (che) {
2307                 if (type <= TYPE_CPE)
2308                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, BEFORE_TNS, apply_dependent_coupling);
2309                 if (ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP) {
2310                     if (che->ch[0].ics.predictor_present) {
2311                         if (che->ch[0].ics.ltp.present)
2312                             apply_ltp(ac, &che->ch[0]);
2313                         if (che->ch[1].ics.ltp.present && type == TYPE_CPE)
2314                             apply_ltp(ac, &che->ch[1]);
2315                     }
2316                 }
2317                 if (che->ch[0].tns.present)
2318                     apply_tns(che->ch[0].coeffs, &che->ch[0].tns, &che->ch[0].ics, 1);
2319                 if (che->ch[1].tns.present)
2320                     apply_tns(che->ch[1].coeffs, &che->ch[1].tns, &che->ch[1].ics, 1);
2321                 if (type <= TYPE_CPE)
2322                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, BETWEEN_TNS_AND_IMDCT, apply_dependent_coupling);
2323                 if (type != TYPE_CCE || che->coup.coupling_point == AFTER_IMDCT) {
2324                     imdct_and_windowing(ac, &che->ch[0]);
2325                     if (ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP)
2326                         update_ltp(ac, &che->ch[0]);
2327                     if (type == TYPE_CPE) {
2328                         imdct_and_windowing(ac, &che->ch[1]);
2329                         if (ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP)
2330                             update_ltp(ac, &che->ch[1]);
2331                     }
2332                     if (ac->oc[1].m4ac.sbr > 0) {
2333                         ff_sbr_apply(ac, &che->sbr, type, che->ch[0].ret, che->ch[1].ret);
2334                     }
2335                 }
2336                 if (type <= TYPE_CCE)
2337                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, AFTER_IMDCT, apply_independent_coupling);
2338             }
2339         }
2340     }
2341 }
2342
2343 static int parse_adts_frame_header(AACContext *ac, GetBitContext *gb)
2344 {
2345     int size;
2346     AACADTSHeaderInfo hdr_info;
2347     uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID*4][3];
2348     int layout_map_tags;
2349
2350     size = avpriv_aac_parse_header(gb, &hdr_info);
2351     if (size > 0) {
2352         if (hdr_info.num_aac_frames != 1) {
2353             av_log_missing_feature(ac->avctx, "More than one AAC RDB per ADTS frame", 0);
2354             return AVERROR_PATCHWELCOME;
2355         }
2356         push_output_configuration(ac);
2357         if (hdr_info.chan_config) {
2358             ac->oc[1].m4ac.chan_config = hdr_info.chan_config;
2359             if (set_default_channel_config(ac->avctx, layout_map,
2360                     &layout_map_tags, hdr_info.chan_config))
2361                 return -7;
2362             if (output_configure(ac, layout_map, layout_map_tags,
2363                                  FFMAX(ac->oc[1].status, OC_TRIAL_FRAME), 0))
2364                 return -7;
2365         } else {
2366             ac->oc[1].m4ac.chan_config = 0;
2367         }
2368         ac->oc[1].m4ac.sample_rate     = hdr_info.sample_rate;
2369         ac->oc[1].m4ac.sampling_index  = hdr_info.sampling_index;
2370         ac->oc[1].m4ac.object_type     = hdr_info.object_type;
2371         if (ac->oc[0].status != OC_LOCKED ||
2372             ac->oc[0].m4ac.chan_config != hdr_info.chan_config ||
2373             ac->oc[0].m4ac.sample_rate != hdr_info.sample_rate) {
2374             ac->oc[1].m4ac.sbr = -1;
2375             ac->oc[1].m4ac.ps  = -1;
2376         }
2377         if (!hdr_info.crc_absent)
2378             skip_bits(gb, 16);
2379     }
2380     return size;
2381 }
2382
2383 static int aac_decode_frame_int(AVCodecContext *avctx, void *data,
2384                                 int *got_frame_ptr, GetBitContext *gb)
2385 {
2386     AACContext *ac = avctx->priv_data;
2387     ChannelElement *che = NULL, *che_prev = NULL;
2388     enum RawDataBlockType elem_type, elem_type_prev = TYPE_END;
2389     int err, elem_id;
2390     int samples = 0, multiplier, audio_found = 0, pce_found = 0;
2391
2392     if (show_bits(gb, 12) == 0xfff) {
2393         if (parse_adts_frame_header(ac, gb) < 0) {
2394             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error decoding AAC frame header.\n");
2395             err = -1;
2396             goto fail;
2397         }
2398         if (ac->oc[1].m4ac.sampling_index > 12) {
2399             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid sampling rate index %d\n", ac->oc[1].m4ac.sampling_index);
2400             err = -1;
2401             goto fail;
2402         }
2403     }
2404
2405     if (frame_configure_elements(avctx) < 0) {
2406         err = -1;
2407         goto fail;
2408     }
2409
2410     ac->tags_mapped = 0;
2411     // parse
2412     while ((elem_type = get_bits(gb, 3)) != TYPE_END) {
2413         elem_id = get_bits(gb, 4);
2414
2415         if (elem_type < TYPE_DSE) {
2416             if (!(che=get_che(ac, elem_type, elem_id))) {
2417                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "channel element %d.%d is not allocated\n",
2418                        elem_type, elem_id);
2419                 err = -1;
2420                 goto fail;
2421             }
2422             samples = 1024;
2423         }
2424
2425         switch (elem_type) {
2426
2427         case TYPE_SCE:
2428             err = decode_ics(ac, &che->ch[0], gb, 0, 0);
2429             audio_found = 1;
2430             break;
2431
2432         case TYPE_CPE:
2433             err = decode_cpe(ac, gb, che);
2434             audio_found = 1;
2435             break;
2436
2437         case TYPE_CCE:
2438             err = decode_cce(ac, gb, che);
2439             break;
2440
2441         case TYPE_LFE:
2442             err = decode_ics(ac, &che->ch[0], gb, 0, 0);
2443             audio_found = 1;
2444             break;
2445
2446         case TYPE_DSE:
2447             err = skip_data_stream_element(ac, gb);
2448             break;
2449
2450         case TYPE_PCE: {
2451             uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID*4][3];
2452             int tags;
2453             push_output_configuration(ac);
2454             tags = decode_pce(avctx, &ac->oc[1].m4ac, layout_map, gb);
2455             if (tags < 0) {
2456                 err = tags;
2457                 break;
2458             }
2459             if (pce_found) {
2460                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
2461                        "Not evaluating a further program_config_element as this construct is dubious at best.\n");
2462                 pop_output_configuration(ac);
2463             } else {
2464                 err = output_configure(ac, layout_map, tags, OC_TRIAL_PCE, 1);
2465                 pce_found = 1;
2466             }
2467             break;
2468         }
2469
2470         case TYPE_FIL:
2471             if (elem_id == 15)
2472                 elem_id += get_bits(gb, 8) - 1;
2473             if (get_bits_left(gb) < 8 * elem_id) {
2474                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
2475                     err = -1;
2476                     goto fail;
2477             }
2478             while (elem_id > 0)
2479                 elem_id -= decode_extension_payload(ac, gb, elem_id, che_prev, elem_type_prev);
2480             err = 0; /* FIXME */
2481             break;
2482
2483         default:
2484             err = -1; /* should not happen, but keeps compiler happy */
2485             break;
2486         }
2487
2488         che_prev       = che;
2489         elem_type_prev = elem_type;
2490
2491         if (err)
2492             goto fail;
2493
2494         if (get_bits_left(gb) < 3) {
2495             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
2496             err = -1;
2497             goto fail;
2498         }
2499     }
2500
2501     spectral_to_sample(ac);
2502
2503     multiplier = (ac->oc[1].m4ac.sbr == 1) ? ac->oc[1].m4ac.ext_sample_rate > ac->oc[1].m4ac.sample_rate : 0;
2504     samples <<= multiplier;
2505
2506     if (samples) {
2507         ac->frame.nb_samples = samples;
2508         *(AVFrame *)data = ac->frame;
2509     }
2510     *got_frame_ptr = !!samples;
2511
2512     if (ac->oc[1].status && audio_found) {
2513         avctx->sample_rate = ac->oc[1].m4ac.sample_rate << multiplier;
2514         avctx->frame_size = samples;
2515         ac->oc[1].status = OC_LOCKED;
2516     }
2517
2518     return 0;
2519 fail:
2520     pop_output_configuration(ac);
2521     return err;
2522 }
2523
2524 static int aac_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
2525                             int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
2526 {
2527     AACContext *ac = avctx->priv_data;
2528     const uint8_t *buf = avpkt->data;
2529     int buf_size = avpkt->size;
2530     GetBitContext gb;
2531     int buf_consumed;
2532     int buf_offset;
2533     int err;
2534     int new_extradata_size;
2535     const uint8_t *new_extradata = av_packet_get_side_data(avpkt,
2536                                        AV_PKT_DATA_NEW_EXTRADATA,
2537                                        &new_extradata_size);
2538
2539     if (new_extradata) {
2540         av_free(avctx->extradata);
2541         avctx->extradata = av_mallocz(new_extradata_size +
2542                                       FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
2543         if (!avctx->extradata)
2544             return AVERROR(ENOMEM);
2545         avctx->extradata_size = new_extradata_size;
2546         memcpy(avctx->extradata, new_extradata, new_extradata_size);
2547         push_output_configuration(ac);
2548         if (decode_audio_specific_config(ac, ac->avctx, &ac->oc[1].m4ac,
2549                                          avctx->extradata,
2550                                          avctx->extradata_size*8, 1) < 0) {
2551             pop_output_configuration(ac);
2552             return AVERROR_INVALIDDATA;
2553         }
2554     }
2555
2556     init_get_bits(&gb, buf, buf_size * 8);
2557
2558     if ((err = aac_decode_frame_int(avctx, data, got_frame_ptr, &gb)) < 0)
2559         return err;
2560
2561     buf_consumed = (get_bits_count(&gb) + 7) >> 3;
2562     for (buf_offset = buf_consumed; buf_offset < buf_size; buf_offset++)
2563         if (buf[buf_offset])
2564             break;
2565
2566     return buf_size > buf_offset ? buf_consumed : buf_size;
2567 }
2568
2569 static av_cold int aac_decode_close(AVCodecContext *avctx)
2570 {
2571     AACContext *ac = avctx->priv_data;
2572     int i, type;
2573
2574     for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
2575         for (type = 0; type < 4; type++) {
2576             if (ac->che[type][i])
2577                 ff_aac_sbr_ctx_close(&ac->che[type][i]->sbr);
2578             av_freep(&ac->che[type][i]);
2579         }
2580     }
2581
2582     ff_mdct_end(&ac->mdct);
2583     ff_mdct_end(&ac->mdct_small);
2584     ff_mdct_end(&ac->mdct_ltp);
2585     return 0;
2586 }
2587
2588
2589 #define LOAS_SYNC_WORD   0x2b7       ///< 11 bits LOAS sync word
2590
2591 struct LATMContext {
2592     AACContext      aac_ctx;             ///< containing AACContext
2593     int             initialized;         ///< initilized after a valid extradata was seen
2594
2595     // parser data
2596     int             audio_mux_version_A; ///< LATM syntax version
2597     int             frame_length_type;   ///< 0/1 variable/fixed frame length
2598     int             frame_length;        ///< frame length for fixed frame length
2599 };
2600
2601 static inline uint32_t latm_get_value(GetBitContext *b)
2602 {
2603     int length = get_bits(b, 2);
2604
2605     return get_bits_long(b, (length+1)*8);
2606 }
2607
2608 static int latm_decode_audio_specific_config(struct LATMContext *latmctx,
2609                                              GetBitContext *gb, int asclen)
2610 {
2611     AACContext *ac        = &latmctx->aac_ctx;
2612     AVCodecContext *avctx = ac->avctx;
2613     MPEG4AudioConfig m4ac = { 0 };
2614     int config_start_bit  = get_bits_count(gb);
2615     int sync_extension    = 0;
2616     int bits_consumed, esize;
2617
2618     if (asclen) {
2619         sync_extension = 1;
2620         asclen         = FFMIN(asclen, get_bits_left(gb));
2621     } else
2622         asclen         = get_bits_left(gb);
2623
2624     if (config_start_bit % 8) {
2625         av_log_missing_feature(latmctx->aac_ctx.avctx,
2626                                "Non-byte-aligned audio-specific config", 1);
2627         return AVERROR_PATCHWELCOME;
2628     }
2629     if (asclen <= 0)
2630         return AVERROR_INVALIDDATA;
2631     bits_consumed = decode_audio_specific_config(NULL, avctx, &m4ac,
2632                                          gb->buffer + (config_start_bit / 8),
2633                                          asclen, sync_extension);
2634
2635     if (bits_consumed < 0)
2636         return AVERROR_INVALIDDATA;
2637
2638     if (ac->oc[1].m4ac.sample_rate != m4ac.sample_rate ||
2639         ac->oc[1].m4ac.chan_config != m4ac.chan_config) {
2640
2641         av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "audio config changed\n");
2642         latmctx->initialized = 0;
2643
2644         esize = (bits_consumed+7) / 8;
2645
2646         if (avctx->extradata_size < esize) {
2647             av_free(avctx->extradata);
2648             avctx->extradata = av_malloc(esize + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
2649             if (!avctx->extradata)
2650                 return AVERROR(ENOMEM);
2651         }
2652
2653         avctx->extradata_size = esize;
2654         memcpy(avctx->extradata, gb->buffer + (config_start_bit/8), esize);
2655         memset(avctx->extradata+esize, 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
2656     }
2657     skip_bits_long(gb, bits_consumed);
2658
2659     return bits_consumed;
2660 }
2661
2662 static int read_stream_mux_config(struct LATMContext *latmctx,
2663                                   GetBitContext *gb)
2664 {
2665     int ret, audio_mux_version = get_bits(gb, 1);
2666
2667     latmctx->audio_mux_version_A = 0;
2668     if (audio_mux_version)
2669         latmctx->audio_mux_version_A = get_bits(gb, 1);
2670
2671     if (!latmctx->audio_mux_version_A) {
2672
2673         if (audio_mux_version)
2674             latm_get_value(gb);                 // taraFullness
2675
2676         skip_bits(gb, 1);                       // allStreamSameTimeFraming
2677         skip_bits(gb, 6);                       // numSubFrames
2678         // numPrograms
2679         if (get_bits(gb, 4)) {                  // numPrograms
2680             av_log_missing_feature(latmctx->aac_ctx.avctx,
2681                                    "Multiple programs", 1);
2682             return AVERROR_PATCHWELCOME;
2683         }
2684
2685         // for each program (which there is only on in DVB)
2686
2687         // for each layer (which there is only on in DVB)
2688         if (get_bits(gb, 3)) {                   // numLayer
2689             av_log_missing_feature(latmctx->aac_ctx.avctx,
2690                                    "Multiple layers", 1);
2691             return AVERROR_PATCHWELCOME;
2692         }
2693
2694         // for all but first stream: use_same_config = get_bits(gb, 1);
2695         if (!audio_mux_version) {
2696             if ((ret = latm_decode_audio_specific_config(latmctx, gb, 0)) < 0)
2697                 return ret;
2698         } else {
2699             int ascLen = latm_get_value(gb);
2700             if ((ret = latm_decode_audio_specific_config(latmctx, gb, ascLen)) < 0)
2701                 return ret;
2702             ascLen -= ret;
2703             skip_bits_long(gb, ascLen);
2704         }
2705
2706         latmctx->frame_length_type = get_bits(gb, 3);
2707         switch (latmctx->frame_length_type) {
2708         case 0:
2709             skip_bits(gb, 8);       // latmBufferFullness
2710             break;
2711         case 1:
2712             latmctx->frame_length = get_bits(gb, 9);
2713             break;
2714         case 3:
2715         case 4:
2716         case 5:
2717             skip_bits(gb, 6);       // CELP frame length table index
2718             break;
2719         case 6:
2720         case 7:
2721             skip_bits(gb, 1);       // HVXC frame length table index
2722             break;
2723         }
2724
2725         if (get_bits(gb, 1)) {                  // other data
2726             if (audio_mux_version) {
2727                 latm_get_value(gb);             // other_data_bits
2728             } else {
2729                 int esc;
2730                 do {
2731                     esc = get_bits(gb, 1);
2732                     skip_bits(gb, 8);
2733                 } while (esc);
2734             }
2735         }
2736
2737         if (get_bits(gb, 1))                     // crc present
2738             skip_bits(gb, 8);                    // config_crc
2739     }
2740
2741     return 0;
2742 }
2743
2744 static int read_payload_length_info(struct LATMContext *ctx, GetBitContext *gb)
2745 {
2746     uint8_t tmp;
2747
2748     if (ctx->frame_length_type == 0) {
2749         int mux_slot_length = 0;
2750         do {
2751             tmp = get_bits(gb, 8);
2752             mux_slot_length += tmp;
2753         } while (tmp == 255);
2754         return mux_slot_length;
2755     } else if (ctx->frame_length_type == 1) {
2756         return ctx->frame_length;
2757     } else if (ctx->frame_length_type == 3 ||
2758                ctx->frame_length_type == 5 ||
2759                ctx->frame_length_type == 7) {
2760         skip_bits(gb, 2);          // mux_slot_length_coded
2761     }
2762     return 0;
2763 }
2764
2765 static int read_audio_mux_element(struct LATMContext *latmctx,
2766                                   GetBitContext *gb)
2767 {
2768     int err;
2769     uint8_t use_same_mux = get_bits(gb, 1);
2770     if (!use_same_mux) {
2771         if ((err = read_stream_mux_config(latmctx, gb)) < 0)
2772             return err;
2773     } else if (!latmctx->aac_ctx.avctx->extradata) {
2774         av_log(latmctx->aac_ctx.avctx, AV_LOG_DEBUG,
2775                "no decoder config found\n");
2776         return AVERROR(EAGAIN);
2777     }
2778     if (latmctx->audio_mux_version_A == 0) {
2779         int mux_slot_length_bytes = read_payload_length_info(latmctx, gb);
2780         if (mux_slot_length_bytes * 8 > get_bits_left(gb)) {
2781             av_log(latmctx->aac_ctx.avctx, AV_LOG_ERROR, "incomplete frame\n");
2782             return AVERROR_INVALIDDATA;
2783         } else if (mux_slot_length_bytes * 8 + 256 < get_bits_left(gb)) {
2784             av_log(latmctx->aac_ctx.avctx, AV_LOG_ERROR,
2785                    "frame length mismatch %d << %d\n",
2786                    mux_slot_length_bytes * 8, get_bits_left(gb));
2787             return AVERROR_INVALIDDATA;
2788         }
2789     }
2790     return 0;
2791 }
2792
2793
2794 static int latm_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *out,
2795                              int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
2796 {
2797     struct LATMContext *latmctx = avctx->priv_data;
2798     int                 muxlength, err;
2799     GetBitContext       gb;
2800
2801     init_get_bits(&gb, avpkt->data, avpkt->size * 8);
2802
2803     // check for LOAS sync word
2804     if (get_bits(&gb, 11) != LOAS_SYNC_WORD)
2805         return AVERROR_INVALIDDATA;
2806
2807     muxlength = get_bits(&gb, 13) + 3;
2808     // not enough data, the parser should have sorted this
2809     if (muxlength > avpkt->size)
2810         return AVERROR_INVALIDDATA;
2811
2812     if ((err = read_audio_mux_element(latmctx, &gb)) < 0)
2813         return err;
2814
2815     if (!latmctx->initialized) {
2816         if (!avctx->extradata) {
2817             *got_frame_ptr = 0;
2818             return avpkt->size;
2819         } else {
2820             push_output_configuration(&latmctx->aac_ctx);
2821             if ((err = decode_audio_specific_config(
2822                     &latmctx->aac_ctx, avctx, &latmctx->aac_ctx.oc[1].m4ac,
2823                     avctx->extradata, avctx->extradata_size*8, 1)) < 0) {
2824                 pop_output_configuration(&latmctx->aac_ctx);
2825                 return err;
2826             }
2827             latmctx->initialized = 1;
2828         }
2829     }
2830
2831     if (show_bits(&gb, 12) == 0xfff) {
2832         av_log(latmctx->aac_ctx.avctx, AV_LOG_ERROR,
2833                "ADTS header detected, probably as result of configuration "
2834                "misparsing\n");
2835         return AVERROR_INVALIDDATA;
2836     }
2837
2838     if ((err = aac_decode_frame_int(avctx, out, got_frame_ptr, &gb)) < 0)
2839         return err;
2840
2841     return muxlength;
2842 }
2843
2844 static av_cold int latm_decode_init(AVCodecContext *avctx)
2845 {
2846     struct LATMContext *latmctx = avctx->priv_data;
2847     int ret = aac_decode_init(avctx);
2848
2849     if (avctx->extradata_size > 0)
2850         latmctx->initialized = !ret;
2851
2852     return ret;
2853 }
2854
2855
2856 AVCodec ff_aac_decoder = {
2857     .name            = "aac",
2858     .type            = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
2859     .id              = AV_CODEC_ID_AAC,
2860     .priv_data_size  = sizeof(AACContext),
2861     .init            = aac_decode_init,
2862     .close           = aac_decode_close,
2863     .decode          = aac_decode_frame,
2864     .long_name       = NULL_IF_CONFIG_SMALL("AAC (Advanced Audio Coding)"),
2865     .sample_fmts     = (const enum AVSampleFormat[]) {
2866         AV_SAMPLE_FMT_FLTP, AV_SAMPLE_FMT_NONE
2867     },
2868     .capabilities    = CODEC_CAP_CHANNEL_CONF | CODEC_CAP_DR1,
2869     .channel_layouts = aac_channel_layout,
2870 };
2871
2872 /*
2873     Note: This decoder filter is intended to decode LATM streams transferred
2874     in MPEG transport streams which only contain one program.
2875     To do a more complex LATM demuxing a separate LATM demuxer should be used.
2876 */
2877 AVCodec ff_aac_latm_decoder = {
2878     .name            = "aac_latm",
2879     .type            = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
2880     .id              = AV_CODEC_ID_AAC_LATM,
2881     .priv_data_size  = sizeof(struct LATMContext),
2882     .init            = latm_decode_init,
2883     .close           = aac_decode_close,
2884     .decode          = latm_decode_frame,
2885     .long_name       = NULL_IF_CONFIG_SMALL("AAC LATM (Advanced Audio Coding LATM syntax)"),
2886     .sample_fmts     = (const enum AVSampleFormat[]) {
2887         AV_SAMPLE_FMT_FLTP, AV_SAMPLE_FMT_NONE
2888     },
2889     .capabilities    = CODEC_CAP_CHANNEL_CONF | CODEC_CAP_DR1,
2890     .channel_layouts = aac_channel_layout,
2891 };