Make the targa encoder return sane error values rather than -1.
[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  * This file is part of FFmpeg.
7  *
8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
10  * License as published by the Free Software Foundation; either
11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
12  *
13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
16  * Lesser General Public License for more details.
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
21  */
22
23 /**
24  * @file
25  * AAC decoder
26  * @author Oded Shimon  ( ods15 ods15 dyndns org )
27  * @author Maxim Gavrilov ( maxim.gavrilov gmail com )
28  */
29
30 /*
31  * supported tools
32  *
33  * Support?             Name
34  * N (code in SoC repo) gain control
35  * Y                    block switching
36  * Y                    window shapes - standard
37  * N                    window shapes - Low Delay
38  * Y                    filterbank - standard
39  * N (code in SoC repo) filterbank - Scalable Sample Rate
40  * Y                    Temporal Noise Shaping
41  * N (code in SoC repo) Long Term Prediction
42  * Y                    intensity stereo
43  * Y                    channel coupling
44  * Y                    frequency domain prediction
45  * Y                    Perceptual Noise Substitution
46  * Y                    Mid/Side stereo
47  * N                    Scalable Inverse AAC Quantization
48  * N                    Frequency Selective Switch
49  * N                    upsampling filter
50  * Y                    quantization & coding - AAC
51  * N                    quantization & coding - TwinVQ
52  * N                    quantization & coding - BSAC
53  * N                    AAC Error Resilience tools
54  * N                    Error Resilience payload syntax
55  * N                    Error Protection tool
56  * N                    CELP
57  * N                    Silence Compression
58  * N                    HVXC
59  * N                    HVXC 4kbits/s VR
60  * N                    Structured Audio tools
61  * N                    Structured Audio Sample Bank Format
62  * N                    MIDI
63  * N                    Harmonic and Individual Lines plus Noise
64  * N                    Text-To-Speech Interface
65  * Y                    Spectral Band Replication
66  * Y (not in this code) Layer-1
67  * Y (not in this code) Layer-2
68  * Y (not in this code) Layer-3
69  * N                    SinuSoidal Coding (Transient, Sinusoid, Noise)
70  * Y                    Parametric Stereo
71  * N                    Direct Stream Transfer
72  *
73  * Note: - HE AAC v1 comprises LC AAC with Spectral Band Replication.
74  *       - HE AAC v2 comprises LC AAC with Spectral Band Replication and
75            Parametric Stereo.
76  */
77
78
79 #include "avcodec.h"
80 #include "internal.h"
81 #include "get_bits.h"
82 #include "dsputil.h"
83 #include "fft.h"
84 #include "lpc.h"
85
86 #include "aac.h"
87 #include "aactab.h"
88 #include "aacdectab.h"
89 #include "cbrt_tablegen.h"
90 #include "sbr.h"
91 #include "aacsbr.h"
92 #include "mpeg4audio.h"
93 #include "aacadtsdec.h"
94
95 #include <assert.h>
96 #include <errno.h>
97 #include <math.h>
98 #include <string.h>
99
100 #if ARCH_ARM
101 #   include "arm/aac.h"
102 #endif
103
104 union float754 {
105     float f;
106     uint32_t i;
107 };
108
109 static VLC vlc_scalefactors;
110 static VLC vlc_spectral[11];
111
112 static const char overread_err[] = "Input buffer exhausted before END element found\n";
113
114 static ChannelElement *get_che(AACContext *ac, int type, int elem_id)
115 {
116     // For PCE based channel configurations map the channels solely based on tags.
117     if (!ac->m4ac.chan_config) {
118         return ac->tag_che_map[type][elem_id];
119     }
120     // For indexed channel configurations map the channels solely based on position.
121     switch (ac->m4ac.chan_config) {
122     case 7:
123         if (ac->tags_mapped == 3 && type == TYPE_CPE) {
124             ac->tags_mapped++;
125             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][2];
126         }
127     case 6:
128         /* Some streams incorrectly code 5.1 audio as SCE[0] CPE[0] CPE[1] SCE[1]
129            instead of SCE[0] CPE[0] CPE[1] LFE[0]. If we seem to have
130            encountered such a stream, transfer the LFE[0] element to the SCE[1]'s mapping */
131         if (ac->tags_mapped == tags_per_config[ac->m4ac.chan_config] - 1 && (type == TYPE_LFE || type == TYPE_SCE)) {
132             ac->tags_mapped++;
133             return ac->tag_che_map[type][elem_id] = ac->che[TYPE_LFE][0];
134         }
135     case 5:
136         if (ac->tags_mapped == 2 && type == TYPE_CPE) {
137             ac->tags_mapped++;
138             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][1];
139         }
140     case 4:
141         if (ac->tags_mapped == 2 && ac->m4ac.chan_config == 4 && type == TYPE_SCE) {
142             ac->tags_mapped++;
143             return ac->tag_che_map[TYPE_SCE][elem_id] = ac->che[TYPE_SCE][1];
144         }
145     case 3:
146     case 2:
147         if (ac->tags_mapped == (ac->m4ac.chan_config != 2) && type == TYPE_CPE) {
148             ac->tags_mapped++;
149             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][0];
150         } else if (ac->m4ac.chan_config == 2) {
151             return NULL;
152         }
153     case 1:
154         if (!ac->tags_mapped && type == TYPE_SCE) {
155             ac->tags_mapped++;
156             return ac->tag_che_map[TYPE_SCE][elem_id] = ac->che[TYPE_SCE][0];
157         }
158     default:
159         return NULL;
160     }
161 }
162
163 /**
164  * Check for the channel element in the current channel position configuration.
165  * If it exists, make sure the appropriate element is allocated and map the
166  * channel order to match the internal FFmpeg channel layout.
167  *
168  * @param   che_pos current channel position configuration
169  * @param   type channel element type
170  * @param   id channel element id
171  * @param   channels count of the number of channels in the configuration
172  *
173  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
174  */
175 static av_cold int che_configure(AACContext *ac,
176                          enum ChannelPosition che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
177                          int type, int id,
178                          int *channels)
179 {
180     if (che_pos[type][id]) {
181         if (!ac->che[type][id] && !(ac->che[type][id] = av_mallocz(sizeof(ChannelElement))))
182             return AVERROR(ENOMEM);
183         ff_aac_sbr_ctx_init(&ac->che[type][id]->sbr);
184         if (type != TYPE_CCE) {
185             ac->output_data[(*channels)++] = ac->che[type][id]->ch[0].ret;
186             if (type == TYPE_CPE ||
187                 (type == TYPE_SCE && ac->m4ac.ps == 1)) {
188                 ac->output_data[(*channels)++] = ac->che[type][id]->ch[1].ret;
189             }
190         }
191     } else {
192         if (ac->che[type][id])
193             ff_aac_sbr_ctx_close(&ac->che[type][id]->sbr);
194         av_freep(&ac->che[type][id]);
195     }
196     return 0;
197 }
198
199 /**
200  * Configure output channel order based on the current program configuration element.
201  *
202  * @param   che_pos current channel position configuration
203  * @param   new_che_pos New channel position configuration - we only do something if it differs from the current one.
204  *
205  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
206  */
207 static av_cold int output_configure(AACContext *ac,
208                             enum ChannelPosition che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
209                             enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
210                             int channel_config, enum OCStatus oc_type)
211 {
212     AVCodecContext *avctx = ac->avctx;
213     int i, type, channels = 0, ret;
214
215     if (new_che_pos != che_pos)
216     memcpy(che_pos, new_che_pos, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
217
218     if (channel_config) {
219         for (i = 0; i < tags_per_config[channel_config]; i++) {
220             if ((ret = che_configure(ac, che_pos,
221                                      aac_channel_layout_map[channel_config - 1][i][0],
222                                      aac_channel_layout_map[channel_config - 1][i][1],
223                                      &channels)))
224                 return ret;
225         }
226
227         memset(ac->tag_che_map, 0,       4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(ac->che[0][0]));
228
229         avctx->channel_layout = aac_channel_layout[channel_config - 1];
230     } else {
231         /* Allocate or free elements depending on if they are in the
232          * current program configuration.
233          *
234          * Set up default 1:1 output mapping.
235          *
236          * For a 5.1 stream the output order will be:
237          *    [ Center ] [ Front Left ] [ Front Right ] [ LFE ] [ Surround Left ] [ Surround Right ]
238          */
239
240         for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
241             for (type = 0; type < 4; type++) {
242                 if ((ret = che_configure(ac, che_pos, type, i, &channels)))
243                     return ret;
244             }
245         }
246
247         memcpy(ac->tag_che_map, ac->che, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(ac->che[0][0]));
248
249         avctx->channel_layout = 0;
250     }
251
252     avctx->channels = channels;
253
254     ac->output_configured = oc_type;
255
256     return 0;
257 }
258
259 /**
260  * Decode an array of 4 bit element IDs, optionally interleaved with a stereo/mono switching bit.
261  *
262  * @param cpe_map Stereo (Channel Pair Element) map, NULL if stereo bit is not present.
263  * @param sce_map mono (Single Channel Element) map
264  * @param type speaker type/position for these channels
265  */
266 static void decode_channel_map(enum ChannelPosition *cpe_map,
267                                enum ChannelPosition *sce_map,
268                                enum ChannelPosition type,
269                                GetBitContext *gb, int n)
270 {
271     while (n--) {
272         enum ChannelPosition *map = cpe_map && get_bits1(gb) ? cpe_map : sce_map; // stereo or mono map
273         map[get_bits(gb, 4)] = type;
274     }
275 }
276
277 /**
278  * Decode program configuration element; reference: table 4.2.
279  *
280  * @param   new_che_pos New channel position configuration - we only do something if it differs from the current one.
281  *
282  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
283  */
284 static int decode_pce(AACContext *ac, enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
285                       GetBitContext *gb)
286 {
287     int num_front, num_side, num_back, num_lfe, num_assoc_data, num_cc, sampling_index;
288     int comment_len;
289
290     skip_bits(gb, 2);  // object_type
291
292     sampling_index = get_bits(gb, 4);
293     if (ac->m4ac.sampling_index != sampling_index)
294         av_log(ac->avctx, AV_LOG_WARNING, "Sample rate index in program config element does not match the sample rate index configured by the container.\n");
295
296     num_front       = get_bits(gb, 4);
297     num_side        = get_bits(gb, 4);
298     num_back        = get_bits(gb, 4);
299     num_lfe         = get_bits(gb, 2);
300     num_assoc_data  = get_bits(gb, 3);
301     num_cc          = get_bits(gb, 4);
302
303     if (get_bits1(gb))
304         skip_bits(gb, 4); // mono_mixdown_tag
305     if (get_bits1(gb))
306         skip_bits(gb, 4); // stereo_mixdown_tag
307
308     if (get_bits1(gb))
309         skip_bits(gb, 3); // mixdown_coeff_index and pseudo_surround
310
311     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CPE], new_che_pos[TYPE_SCE], AAC_CHANNEL_FRONT, gb, num_front);
312     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CPE], new_che_pos[TYPE_SCE], AAC_CHANNEL_SIDE,  gb, num_side );
313     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CPE], new_che_pos[TYPE_SCE], AAC_CHANNEL_BACK,  gb, num_back );
314     decode_channel_map(NULL,                  new_che_pos[TYPE_LFE], AAC_CHANNEL_LFE,   gb, num_lfe  );
315
316     skip_bits_long(gb, 4 * num_assoc_data);
317
318     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CCE], new_che_pos[TYPE_CCE], AAC_CHANNEL_CC,    gb, num_cc   );
319
320     align_get_bits(gb);
321
322     /* comment field, first byte is length */
323     comment_len = get_bits(gb, 8) * 8;
324     if (get_bits_left(gb) < comment_len) {
325         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
326         return -1;
327     }
328     skip_bits_long(gb, comment_len);
329     return 0;
330 }
331
332 /**
333  * Set up channel positions based on a default channel configuration
334  * as specified in table 1.17.
335  *
336  * @param   new_che_pos New channel position configuration - we only do something if it differs from the current one.
337  *
338  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
339  */
340 static av_cold int set_default_channel_config(AACContext *ac,
341                                       enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
342                                       int channel_config)
343 {
344     if (channel_config < 1 || channel_config > 7) {
345         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid default channel configuration (%d)\n",
346                channel_config);
347         return -1;
348     }
349
350     /* default channel configurations:
351      *
352      * 1ch : front center (mono)
353      * 2ch : L + R (stereo)
354      * 3ch : front center + L + R
355      * 4ch : front center + L + R + back center
356      * 5ch : front center + L + R + back stereo
357      * 6ch : front center + L + R + back stereo + LFE
358      * 7ch : front center + L + R + outer front left + outer front right + back stereo + LFE
359      */
360
361     if (channel_config != 2)
362         new_che_pos[TYPE_SCE][0] = AAC_CHANNEL_FRONT; // front center (or mono)
363     if (channel_config > 1)
364         new_che_pos[TYPE_CPE][0] = AAC_CHANNEL_FRONT; // L + R (or stereo)
365     if (channel_config == 4)
366         new_che_pos[TYPE_SCE][1] = AAC_CHANNEL_BACK;  // back center
367     if (channel_config > 4)
368         new_che_pos[TYPE_CPE][(channel_config == 7) + 1]
369         = AAC_CHANNEL_BACK;  // back stereo
370     if (channel_config > 5)
371         new_che_pos[TYPE_LFE][0] = AAC_CHANNEL_LFE;   // LFE
372     if (channel_config == 7)
373         new_che_pos[TYPE_CPE][1] = AAC_CHANNEL_FRONT; // outer front left + outer front right
374
375     return 0;
376 }
377
378 /**
379  * Decode GA "General Audio" specific configuration; reference: table 4.1.
380  *
381  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
382  */
383 static int decode_ga_specific_config(AACContext *ac, GetBitContext *gb,
384                                      int channel_config)
385 {
386     enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID];
387     int extension_flag, ret;
388
389     if (get_bits1(gb)) { // frameLengthFlag
390         av_log_missing_feature(ac->avctx, "960/120 MDCT window is", 1);
391         return -1;
392     }
393
394     if (get_bits1(gb))       // dependsOnCoreCoder
395         skip_bits(gb, 14);   // coreCoderDelay
396     extension_flag = get_bits1(gb);
397
398     if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_SCALABLE ||
399         ac->m4ac.object_type == AOT_ER_AAC_SCALABLE)
400         skip_bits(gb, 3);     // layerNr
401
402     memset(new_che_pos, 0, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
403     if (channel_config == 0) {
404         skip_bits(gb, 4);  // element_instance_tag
405         if ((ret = decode_pce(ac, new_che_pos, gb)))
406             return ret;
407     } else {
408         if ((ret = set_default_channel_config(ac, new_che_pos, channel_config)))
409             return ret;
410     }
411     if ((ret = output_configure(ac, ac->che_pos, new_che_pos, channel_config, OC_GLOBAL_HDR)))
412         return ret;
413
414     if (extension_flag) {
415         switch (ac->m4ac.object_type) {
416         case AOT_ER_BSAC:
417             skip_bits(gb, 5);    // numOfSubFrame
418             skip_bits(gb, 11);   // layer_length
419             break;
420         case AOT_ER_AAC_LC:
421         case AOT_ER_AAC_LTP:
422         case AOT_ER_AAC_SCALABLE:
423         case AOT_ER_AAC_LD:
424             skip_bits(gb, 3);  /* aacSectionDataResilienceFlag
425                                     * aacScalefactorDataResilienceFlag
426                                     * aacSpectralDataResilienceFlag
427                                     */
428             break;
429         }
430         skip_bits1(gb);    // extensionFlag3 (TBD in version 3)
431     }
432     return 0;
433 }
434
435 /**
436  * Decode audio specific configuration; reference: table 1.13.
437  *
438  * @param   data        pointer to AVCodecContext extradata
439  * @param   data_size   size of AVCCodecContext extradata
440  *
441  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
442  */
443 static int decode_audio_specific_config(AACContext *ac, void *data,
444                                         int data_size)
445 {
446     GetBitContext gb;
447     int i;
448
449     init_get_bits(&gb, data, data_size * 8);
450
451     if ((i = ff_mpeg4audio_get_config(&ac->m4ac, data, data_size)) < 0)
452         return -1;
453     if (ac->m4ac.sampling_index > 12) {
454         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid sampling rate index %d\n", ac->m4ac.sampling_index);
455         return -1;
456     }
457     if (ac->m4ac.sbr == 1 && ac->m4ac.ps == -1)
458         ac->m4ac.ps = 1;
459
460     skip_bits_long(&gb, i);
461
462     switch (ac->m4ac.object_type) {
463     case AOT_AAC_MAIN:
464     case AOT_AAC_LC:
465         if (decode_ga_specific_config(ac, &gb, ac->m4ac.chan_config))
466             return -1;
467         break;
468     default:
469         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Audio object type %s%d is not supported.\n",
470                ac->m4ac.sbr == 1? "SBR+" : "", ac->m4ac.object_type);
471         return -1;
472     }
473     return 0;
474 }
475
476 /**
477  * linear congruential pseudorandom number generator
478  *
479  * @param   previous_val    pointer to the current state of the generator
480  *
481  * @return  Returns a 32-bit pseudorandom integer
482  */
483 static av_always_inline int lcg_random(int previous_val)
484 {
485     return previous_val * 1664525 + 1013904223;
486 }
487
488 static av_always_inline void reset_predict_state(PredictorState *ps)
489 {
490     ps->r0   = 0.0f;
491     ps->r1   = 0.0f;
492     ps->cor0 = 0.0f;
493     ps->cor1 = 0.0f;
494     ps->var0 = 1.0f;
495     ps->var1 = 1.0f;
496 }
497
498 static void reset_all_predictors(PredictorState *ps)
499 {
500     int i;
501     for (i = 0; i < MAX_PREDICTORS; i++)
502         reset_predict_state(&ps[i]);
503 }
504
505 static void reset_predictor_group(PredictorState *ps, int group_num)
506 {
507     int i;
508     for (i = group_num - 1; i < MAX_PREDICTORS; i += 30)
509         reset_predict_state(&ps[i]);
510 }
511
512 #define AAC_INIT_VLC_STATIC(num, size) \
513     INIT_VLC_STATIC(&vlc_spectral[num], 8, ff_aac_spectral_sizes[num], \
514          ff_aac_spectral_bits[num], sizeof( ff_aac_spectral_bits[num][0]), sizeof( ff_aac_spectral_bits[num][0]), \
515         ff_aac_spectral_codes[num], sizeof(ff_aac_spectral_codes[num][0]), sizeof(ff_aac_spectral_codes[num][0]), \
516         size);
517
518 static av_cold int aac_decode_init(AVCodecContext *avctx)
519 {
520     AACContext *ac = avctx->priv_data;
521
522     ac->avctx = avctx;
523     ac->m4ac.sample_rate = avctx->sample_rate;
524
525     if (avctx->extradata_size > 0) {
526         if (decode_audio_specific_config(ac, avctx->extradata, avctx->extradata_size))
527             return -1;
528     }
529
530     avctx->sample_fmt = SAMPLE_FMT_S16;
531
532     AAC_INIT_VLC_STATIC( 0, 304);
533     AAC_INIT_VLC_STATIC( 1, 270);
534     AAC_INIT_VLC_STATIC( 2, 550);
535     AAC_INIT_VLC_STATIC( 3, 300);
536     AAC_INIT_VLC_STATIC( 4, 328);
537     AAC_INIT_VLC_STATIC( 5, 294);
538     AAC_INIT_VLC_STATIC( 6, 306);
539     AAC_INIT_VLC_STATIC( 7, 268);
540     AAC_INIT_VLC_STATIC( 8, 510);
541     AAC_INIT_VLC_STATIC( 9, 366);
542     AAC_INIT_VLC_STATIC(10, 462);
543
544     ff_aac_sbr_init();
545
546     dsputil_init(&ac->dsp, avctx);
547
548     ac->random_state = 0x1f2e3d4c;
549
550     // -1024 - Compensate wrong IMDCT method.
551     // 32768 - Required to scale values to the correct range for the bias method
552     //         for float to int16 conversion.
553
554     if (ac->dsp.float_to_int16_interleave == ff_float_to_int16_interleave_c) {
555         ac->add_bias  = 385.0f;
556         ac->sf_scale  = 1. / (-1024. * 32768.);
557         ac->sf_offset = 0;
558     } else {
559         ac->add_bias  = 0.0f;
560         ac->sf_scale  = 1. / -1024.;
561         ac->sf_offset = 60;
562     }
563
564     ff_aac_tableinit();
565
566     INIT_VLC_STATIC(&vlc_scalefactors,7,FF_ARRAY_ELEMS(ff_aac_scalefactor_code),
567                     ff_aac_scalefactor_bits, sizeof(ff_aac_scalefactor_bits[0]), sizeof(ff_aac_scalefactor_bits[0]),
568                     ff_aac_scalefactor_code, sizeof(ff_aac_scalefactor_code[0]), sizeof(ff_aac_scalefactor_code[0]),
569                     352);
570
571     ff_mdct_init(&ac->mdct, 11, 1, 1.0);
572     ff_mdct_init(&ac->mdct_small, 8, 1, 1.0);
573     // window initialization
574     ff_kbd_window_init(ff_aac_kbd_long_1024, 4.0, 1024);
575     ff_kbd_window_init(ff_aac_kbd_short_128, 6.0, 128);
576     ff_init_ff_sine_windows(10);
577     ff_init_ff_sine_windows( 7);
578
579     cbrt_tableinit();
580
581     return 0;
582 }
583
584 /**
585  * Skip data_stream_element; reference: table 4.10.
586  */
587 static int skip_data_stream_element(AACContext *ac, GetBitContext *gb)
588 {
589     int byte_align = get_bits1(gb);
590     int count = get_bits(gb, 8);
591     if (count == 255)
592         count += get_bits(gb, 8);
593     if (byte_align)
594         align_get_bits(gb);
595
596     if (get_bits_left(gb) < 8 * count) {
597         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
598         return -1;
599     }
600     skip_bits_long(gb, 8 * count);
601     return 0;
602 }
603
604 static int decode_prediction(AACContext *ac, IndividualChannelStream *ics,
605                              GetBitContext *gb)
606 {
607     int sfb;
608     if (get_bits1(gb)) {
609         ics->predictor_reset_group = get_bits(gb, 5);
610         if (ics->predictor_reset_group == 0 || ics->predictor_reset_group > 30) {
611             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid Predictor Reset Group.\n");
612             return -1;
613         }
614     }
615     for (sfb = 0; sfb < FFMIN(ics->max_sfb, ff_aac_pred_sfb_max[ac->m4ac.sampling_index]); sfb++) {
616         ics->prediction_used[sfb] = get_bits1(gb);
617     }
618     return 0;
619 }
620
621 /**
622  * Decode Individual Channel Stream info; reference: table 4.6.
623  *
624  * @param   common_window   Channels have independent [0], or shared [1], Individual Channel Stream information.
625  */
626 static int decode_ics_info(AACContext *ac, IndividualChannelStream *ics,
627                            GetBitContext *gb, int common_window)
628 {
629     if (get_bits1(gb)) {
630         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Reserved bit set.\n");
631         memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
632         return -1;
633     }
634     ics->window_sequence[1] = ics->window_sequence[0];
635     ics->window_sequence[0] = get_bits(gb, 2);
636     ics->use_kb_window[1]   = ics->use_kb_window[0];
637     ics->use_kb_window[0]   = get_bits1(gb);
638     ics->num_window_groups  = 1;
639     ics->group_len[0]       = 1;
640     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
641         int i;
642         ics->max_sfb = get_bits(gb, 4);
643         for (i = 0; i < 7; i++) {
644             if (get_bits1(gb)) {
645                 ics->group_len[ics->num_window_groups - 1]++;
646             } else {
647                 ics->num_window_groups++;
648                 ics->group_len[ics->num_window_groups - 1] = 1;
649             }
650         }
651         ics->num_windows       = 8;
652         ics->swb_offset        =    ff_swb_offset_128[ac->m4ac.sampling_index];
653         ics->num_swb           =   ff_aac_num_swb_128[ac->m4ac.sampling_index];
654         ics->tns_max_bands     = ff_tns_max_bands_128[ac->m4ac.sampling_index];
655         ics->predictor_present = 0;
656     } else {
657         ics->max_sfb               = get_bits(gb, 6);
658         ics->num_windows           = 1;
659         ics->swb_offset            =    ff_swb_offset_1024[ac->m4ac.sampling_index];
660         ics->num_swb               =   ff_aac_num_swb_1024[ac->m4ac.sampling_index];
661         ics->tns_max_bands         = ff_tns_max_bands_1024[ac->m4ac.sampling_index];
662         ics->predictor_present     = get_bits1(gb);
663         ics->predictor_reset_group = 0;
664         if (ics->predictor_present) {
665             if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN) {
666                 if (decode_prediction(ac, ics, gb)) {
667                     memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
668                     return -1;
669                 }
670             } else if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_LC) {
671                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Prediction is not allowed in AAC-LC.\n");
672                 memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
673                 return -1;
674             } else {
675                 av_log_missing_feature(ac->avctx, "Predictor bit set but LTP is", 1);
676                 memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
677                 return -1;
678             }
679         }
680     }
681
682     if (ics->max_sfb > ics->num_swb) {
683         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
684                "Number of scalefactor bands in group (%d) exceeds limit (%d).\n",
685                ics->max_sfb, ics->num_swb);
686         memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
687         return -1;
688     }
689
690     return 0;
691 }
692
693 /**
694  * Decode band types (section_data payload); reference: table 4.46.
695  *
696  * @param   band_type           array of the used band type
697  * @param   band_type_run_end   array of the last scalefactor band of a band type run
698  *
699  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
700  */
701 static int decode_band_types(AACContext *ac, enum BandType band_type[120],
702                              int band_type_run_end[120], GetBitContext *gb,
703                              IndividualChannelStream *ics)
704 {
705     int g, idx = 0;
706     const int bits = (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) ? 3 : 5;
707     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
708         int k = 0;
709         while (k < ics->max_sfb) {
710             uint8_t sect_end = k;
711             int sect_len_incr;
712             int sect_band_type = get_bits(gb, 4);
713             if (sect_band_type == 12) {
714                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid band type\n");
715                 return -1;
716             }
717             while ((sect_len_incr = get_bits(gb, bits)) == (1 << bits) - 1)
718                 sect_end += sect_len_incr;
719             sect_end += sect_len_incr;
720             if (get_bits_left(gb) < 0) {
721                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
722                 return -1;
723             }
724             if (sect_end > ics->max_sfb) {
725                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
726                        "Number of bands (%d) exceeds limit (%d).\n",
727                        sect_end, ics->max_sfb);
728                 return -1;
729             }
730             for (; k < sect_end; k++) {
731                 band_type        [idx]   = sect_band_type;
732                 band_type_run_end[idx++] = sect_end;
733             }
734         }
735     }
736     return 0;
737 }
738
739 /**
740  * Decode scalefactors; reference: table 4.47.
741  *
742  * @param   global_gain         first scalefactor value as scalefactors are differentially coded
743  * @param   band_type           array of the used band type
744  * @param   band_type_run_end   array of the last scalefactor band of a band type run
745  * @param   sf                  array of scalefactors or intensity stereo positions
746  *
747  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
748  */
749 static int decode_scalefactors(AACContext *ac, float sf[120], GetBitContext *gb,
750                                unsigned int global_gain,
751                                IndividualChannelStream *ics,
752                                enum BandType band_type[120],
753                                int band_type_run_end[120])
754 {
755     const int sf_offset = ac->sf_offset + (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE ? 12 : 0);
756     int g, i, idx = 0;
757     int offset[3] = { global_gain, global_gain - 90, 100 };
758     int noise_flag = 1;
759     static const char *sf_str[3] = { "Global gain", "Noise gain", "Intensity stereo position" };
760     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
761         for (i = 0; i < ics->max_sfb;) {
762             int run_end = band_type_run_end[idx];
763             if (band_type[idx] == ZERO_BT) {
764                 for (; i < run_end; i++, idx++)
765                     sf[idx] = 0.;
766             } else if ((band_type[idx] == INTENSITY_BT) || (band_type[idx] == INTENSITY_BT2)) {
767                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
768                     offset[2] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
769                     if (offset[2] > 255U) {
770                         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
771                                "%s (%d) out of range.\n", sf_str[2], offset[2]);
772                         return -1;
773                     }
774                     sf[idx] = ff_aac_pow2sf_tab[-offset[2] + 300];
775                 }
776             } else if (band_type[idx] == NOISE_BT) {
777                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
778                     if (noise_flag-- > 0)
779                         offset[1] += get_bits(gb, 9) - 256;
780                     else
781                         offset[1] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
782                     if (offset[1] > 255U) {
783                         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
784                                "%s (%d) out of range.\n", sf_str[1], offset[1]);
785                         return -1;
786                     }
787                     sf[idx] = -ff_aac_pow2sf_tab[offset[1] + sf_offset + 100];
788                 }
789             } else {
790                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
791                     offset[0] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
792                     if (offset[0] > 255U) {
793                         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
794                                "%s (%d) out of range.\n", sf_str[0], offset[0]);
795                         return -1;
796                     }
797                     sf[idx] = -ff_aac_pow2sf_tab[ offset[0] + sf_offset];
798                 }
799             }
800         }
801     }
802     return 0;
803 }
804
805 /**
806  * Decode pulse data; reference: table 4.7.
807  */
808 static int decode_pulses(Pulse *pulse, GetBitContext *gb,
809                          const uint16_t *swb_offset, int num_swb)
810 {
811     int i, pulse_swb;
812     pulse->num_pulse = get_bits(gb, 2) + 1;
813     pulse_swb        = get_bits(gb, 6);
814     if (pulse_swb >= num_swb)
815         return -1;
816     pulse->pos[0]    = swb_offset[pulse_swb];
817     pulse->pos[0]   += get_bits(gb, 5);
818     if (pulse->pos[0] > 1023)
819         return -1;
820     pulse->amp[0]    = get_bits(gb, 4);
821     for (i = 1; i < pulse->num_pulse; i++) {
822         pulse->pos[i] = get_bits(gb, 5) + pulse->pos[i - 1];
823         if (pulse->pos[i] > 1023)
824             return -1;
825         pulse->amp[i] = get_bits(gb, 4);
826     }
827     return 0;
828 }
829
830 /**
831  * Decode Temporal Noise Shaping data; reference: table 4.48.
832  *
833  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
834  */
835 static int decode_tns(AACContext *ac, TemporalNoiseShaping *tns,
836                       GetBitContext *gb, const IndividualChannelStream *ics)
837 {
838     int w, filt, i, coef_len, coef_res, coef_compress;
839     const int is8 = ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE;
840     const int tns_max_order = is8 ? 7 : ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN ? 20 : 12;
841     for (w = 0; w < ics->num_windows; w++) {
842         if ((tns->n_filt[w] = get_bits(gb, 2 - is8))) {
843             coef_res = get_bits1(gb);
844
845             for (filt = 0; filt < tns->n_filt[w]; filt++) {
846                 int tmp2_idx;
847                 tns->length[w][filt] = get_bits(gb, 6 - 2 * is8);
848
849                 if ((tns->order[w][filt] = get_bits(gb, 5 - 2 * is8)) > tns_max_order) {
850                     av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "TNS filter order %d is greater than maximum %d.\n",
851                            tns->order[w][filt], tns_max_order);
852                     tns->order[w][filt] = 0;
853                     return -1;
854                 }
855                 if (tns->order[w][filt]) {
856                     tns->direction[w][filt] = get_bits1(gb);
857                     coef_compress = get_bits1(gb);
858                     coef_len = coef_res + 3 - coef_compress;
859                     tmp2_idx = 2 * coef_compress + coef_res;
860
861                     for (i = 0; i < tns->order[w][filt]; i++)
862                         tns->coef[w][filt][i] = tns_tmp2_map[tmp2_idx][get_bits(gb, coef_len)];
863                 }
864             }
865         }
866     }
867     return 0;
868 }
869
870 /**
871  * Decode Mid/Side data; reference: table 4.54.
872  *
873  * @param   ms_present  Indicates mid/side stereo presence. [0] mask is all 0s;
874  *                      [1] mask is decoded from bitstream; [2] mask is all 1s;
875  *                      [3] reserved for scalable AAC
876  */
877 static void decode_mid_side_stereo(ChannelElement *cpe, GetBitContext *gb,
878                                    int ms_present)
879 {
880     int idx;
881     if (ms_present == 1) {
882         for (idx = 0; idx < cpe->ch[0].ics.num_window_groups * cpe->ch[0].ics.max_sfb; idx++)
883             cpe->ms_mask[idx] = get_bits1(gb);
884     } else if (ms_present == 2) {
885         memset(cpe->ms_mask, 1, cpe->ch[0].ics.num_window_groups * cpe->ch[0].ics.max_sfb * sizeof(cpe->ms_mask[0]));
886     }
887 }
888
889 #ifndef VMUL2
890 static inline float *VMUL2(float *dst, const float *v, unsigned idx,
891                            const float *scale)
892 {
893     float s = *scale;
894     *dst++ = v[idx    & 15] * s;
895     *dst++ = v[idx>>4 & 15] * s;
896     return dst;
897 }
898 #endif
899
900 #ifndef VMUL4
901 static inline float *VMUL4(float *dst, const float *v, unsigned idx,
902                            const float *scale)
903 {
904     float s = *scale;
905     *dst++ = v[idx    & 3] * s;
906     *dst++ = v[idx>>2 & 3] * s;
907     *dst++ = v[idx>>4 & 3] * s;
908     *dst++ = v[idx>>6 & 3] * s;
909     return dst;
910 }
911 #endif
912
913 #ifndef VMUL2S
914 static inline float *VMUL2S(float *dst, const float *v, unsigned idx,
915                             unsigned sign, const float *scale)
916 {
917     union float754 s0, s1;
918
919     s0.f = s1.f = *scale;
920     s0.i ^= sign >> 1 << 31;
921     s1.i ^= sign      << 31;
922
923     *dst++ = v[idx    & 15] * s0.f;
924     *dst++ = v[idx>>4 & 15] * s1.f;
925
926     return dst;
927 }
928 #endif
929
930 #ifndef VMUL4S
931 static inline float *VMUL4S(float *dst, const float *v, unsigned idx,
932                             unsigned sign, const float *scale)
933 {
934     unsigned nz = idx >> 12;
935     union float754 s = { .f = *scale };
936     union float754 t;
937
938     t.i = s.i ^ (sign & 1<<31);
939     *dst++ = v[idx    & 3] * t.f;
940
941     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
942     t.i = s.i ^ (sign & 1<<31);
943     *dst++ = v[idx>>2 & 3] * t.f;
944
945     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
946     t.i = s.i ^ (sign & 1<<31);
947     *dst++ = v[idx>>4 & 3] * t.f;
948
949     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
950     t.i = s.i ^ (sign & 1<<31);
951     *dst++ = v[idx>>6 & 3] * t.f;
952
953     return dst;
954 }
955 #endif
956
957 /**
958  * Decode spectral data; reference: table 4.50.
959  * Dequantize and scale spectral data; reference: 4.6.3.3.
960  *
961  * @param   coef            array of dequantized, scaled spectral data
962  * @param   sf              array of scalefactors or intensity stereo positions
963  * @param   pulse_present   set if pulses are present
964  * @param   pulse           pointer to pulse data struct
965  * @param   band_type       array of the used band type
966  *
967  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
968  */
969 static int decode_spectrum_and_dequant(AACContext *ac, float coef[1024],
970                                        GetBitContext *gb, const float sf[120],
971                                        int pulse_present, const Pulse *pulse,
972                                        const IndividualChannelStream *ics,
973                                        enum BandType band_type[120])
974 {
975     int i, k, g, idx = 0;
976     const int c = 1024 / ics->num_windows;
977     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
978     float *coef_base = coef;
979
980     for (g = 0; g < ics->num_windows; g++)
981         memset(coef + g * 128 + offsets[ics->max_sfb], 0, sizeof(float) * (c - offsets[ics->max_sfb]));
982
983     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
984         unsigned g_len = ics->group_len[g];
985
986         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
987             const unsigned cbt_m1 = band_type[idx] - 1;
988             float *cfo = coef + offsets[i];
989             int off_len = offsets[i + 1] - offsets[i];
990             int group;
991
992             if (cbt_m1 >= INTENSITY_BT2 - 1) {
993                 for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
994                     memset(cfo, 0, off_len * sizeof(float));
995                 }
996             } else if (cbt_m1 == NOISE_BT - 1) {
997                 for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
998                     float scale;
999                     float band_energy;
1000
1001                     for (k = 0; k < off_len; k++) {
1002                         ac->random_state  = lcg_random(ac->random_state);
1003                         cfo[k] = ac->random_state;
1004                     }
1005
1006                     band_energy = ac->dsp.scalarproduct_float(cfo, cfo, off_len);
1007                     scale = sf[idx] / sqrtf(band_energy);
1008                     ac->dsp.vector_fmul_scalar(cfo, cfo, scale, off_len);
1009                 }
1010             } else {
1011                 const float *vq = ff_aac_codebook_vector_vals[cbt_m1];
1012                 const uint16_t *cb_vector_idx = ff_aac_codebook_vector_idx[cbt_m1];
1013                 VLC_TYPE (*vlc_tab)[2] = vlc_spectral[cbt_m1].table;
1014                 OPEN_READER(re, gb);
1015
1016                 switch (cbt_m1 >> 1) {
1017                 case 0:
1018                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1019                         float *cf = cfo;
1020                         int len = off_len;
1021
1022                         do {
1023                             int code;
1024                             unsigned cb_idx;
1025
1026                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1027                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1028                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1029                             cf = VMUL4(cf, vq, cb_idx, sf + idx);
1030                         } while (len -= 4);
1031                     }
1032                     break;
1033
1034                 case 1:
1035                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1036                         float *cf = cfo;
1037                         int len = off_len;
1038
1039                         do {
1040                             int code;
1041                             unsigned nnz;
1042                             unsigned cb_idx;
1043                             uint32_t bits;
1044
1045                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1046                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1047 #if MIN_CACHE_BITS < 20
1048                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1049 #endif
1050                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1051                             nnz = cb_idx >> 8 & 15;
1052                             bits = SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (32-nnz);
1053                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1054                             cf = VMUL4S(cf, vq, cb_idx, bits, sf + idx);
1055                         } while (len -= 4);
1056                     }
1057                     break;
1058
1059                 case 2:
1060                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1061                         float *cf = cfo;
1062                         int len = off_len;
1063
1064                         do {
1065                             int code;
1066                             unsigned cb_idx;
1067
1068                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1069                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1070                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1071                             cf = VMUL2(cf, vq, cb_idx, sf + idx);
1072                         } while (len -= 2);
1073                     }
1074                     break;
1075
1076                 case 3:
1077                 case 4:
1078                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1079                         float *cf = cfo;
1080                         int len = off_len;
1081
1082                         do {
1083                             int code;
1084                             unsigned nnz;
1085                             unsigned cb_idx;
1086                             unsigned sign;
1087
1088                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1089                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1090                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1091                             nnz = cb_idx >> 8 & 15;
1092                             sign = SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (cb_idx >> 12);
1093                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1094                             cf = VMUL2S(cf, vq, cb_idx, sign, sf + idx);
1095                         } while (len -= 2);
1096                     }
1097                     break;
1098
1099                 default:
1100                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1101                         float *cf = cfo;
1102                         uint32_t *icf = (uint32_t *) cf;
1103                         int len = off_len;
1104
1105                         do {
1106                             int code;
1107                             unsigned nzt, nnz;
1108                             unsigned cb_idx;
1109                             uint32_t bits;
1110                             int j;
1111
1112                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1113                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1114
1115                             if (!code) {
1116                                 *icf++ = 0;
1117                                 *icf++ = 0;
1118                                 continue;
1119                             }
1120
1121                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1122                             nnz = cb_idx >> 12;
1123                             nzt = cb_idx >> 8;
1124                             bits = SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (32-nnz);
1125                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1126
1127                             for (j = 0; j < 2; j++) {
1128                                 if (nzt & 1<<j) {
1129                                     uint32_t b;
1130                                     int n;
1131                                     /* The total length of escape_sequence must be < 22 bits according
1132                                        to the specification (i.e. max is 111111110xxxxxxxxxxxx). */
1133                                     UPDATE_CACHE(re, gb);
1134                                     b = GET_CACHE(re, gb);
1135                                     b = 31 - av_log2(~b);
1136
1137                                     if (b > 8) {
1138                                         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in spectral data, ESC overflow\n");
1139                                         return -1;
1140                                     }
1141
1142 #if MIN_CACHE_BITS < 21
1143                                     LAST_SKIP_BITS(re, gb, b + 1);
1144                                     UPDATE_CACHE(re, gb);
1145 #else
1146                                     SKIP_BITS(re, gb, b + 1);
1147 #endif
1148                                     b += 4;
1149                                     n = (1 << b) + SHOW_UBITS(re, gb, b);
1150                                     LAST_SKIP_BITS(re, gb, b);
1151                                     *icf++ = cbrt_tab[n] | (bits & 1<<31);
1152                                     bits <<= 1;
1153                                 } else {
1154                                     unsigned v = ((const uint32_t*)vq)[cb_idx & 15];
1155                                     *icf++ = (bits & 1<<31) | v;
1156                                     bits <<= !!v;
1157                                 }
1158                                 cb_idx >>= 4;
1159                             }
1160                         } while (len -= 2);
1161
1162                         ac->dsp.vector_fmul_scalar(cfo, cfo, sf[idx], off_len);
1163                     }
1164                 }
1165
1166                 CLOSE_READER(re, gb);
1167             }
1168         }
1169         coef += g_len << 7;
1170     }
1171
1172     if (pulse_present) {
1173         idx = 0;
1174         for (i = 0; i < pulse->num_pulse; i++) {
1175             float co = coef_base[ pulse->pos[i] ];
1176             while (offsets[idx + 1] <= pulse->pos[i])
1177                 idx++;
1178             if (band_type[idx] != NOISE_BT && sf[idx]) {
1179                 float ico = -pulse->amp[i];
1180                 if (co) {
1181                     co /= sf[idx];
1182                     ico = co / sqrtf(sqrtf(fabsf(co))) + (co > 0 ? -ico : ico);
1183                 }
1184                 coef_base[ pulse->pos[i] ] = cbrtf(fabsf(ico)) * ico * sf[idx];
1185             }
1186         }
1187     }
1188     return 0;
1189 }
1190
1191 static av_always_inline float flt16_round(float pf)
1192 {
1193     union float754 tmp;
1194     tmp.f = pf;
1195     tmp.i = (tmp.i + 0x00008000U) & 0xFFFF0000U;
1196     return tmp.f;
1197 }
1198
1199 static av_always_inline float flt16_even(float pf)
1200 {
1201     union float754 tmp;
1202     tmp.f = pf;
1203     tmp.i = (tmp.i + 0x00007FFFU + (tmp.i & 0x00010000U >> 16)) & 0xFFFF0000U;
1204     return tmp.f;
1205 }
1206
1207 static av_always_inline float flt16_trunc(float pf)
1208 {
1209     union float754 pun;
1210     pun.f = pf;
1211     pun.i &= 0xFFFF0000U;
1212     return pun.f;
1213 }
1214
1215 static av_always_inline void predict(PredictorState *ps, float *coef,
1216                                      float sf_scale, float inv_sf_scale,
1217                     int output_enable)
1218 {
1219     const float a     = 0.953125; // 61.0 / 64
1220     const float alpha = 0.90625;  // 29.0 / 32
1221     float e0, e1;
1222     float pv;
1223     float k1, k2;
1224     float   r0 = ps->r0,     r1 = ps->r1;
1225     float cor0 = ps->cor0, cor1 = ps->cor1;
1226     float var0 = ps->var0, var1 = ps->var1;
1227
1228     k1 = var0 > 1 ? cor0 * flt16_even(a / var0) : 0;
1229     k2 = var1 > 1 ? cor1 * flt16_even(a / var1) : 0;
1230
1231     pv = flt16_round(k1 * r0 + k2 * r1);
1232     if (output_enable)
1233         *coef += pv * sf_scale;
1234
1235     e0 = *coef * inv_sf_scale;
1236     e1 = e0 - k1 * r0;
1237
1238     ps->cor1 = flt16_trunc(alpha * cor1 + r1 * e1);
1239     ps->var1 = flt16_trunc(alpha * var1 + 0.5f * (r1 * r1 + e1 * e1));
1240     ps->cor0 = flt16_trunc(alpha * cor0 + r0 * e0);
1241     ps->var0 = flt16_trunc(alpha * var0 + 0.5f * (r0 * r0 + e0 * e0));
1242
1243     ps->r1 = flt16_trunc(a * (r0 - k1 * e0));
1244     ps->r0 = flt16_trunc(a * e0);
1245 }
1246
1247 /**
1248  * Apply AAC-Main style frequency domain prediction.
1249  */
1250 static void apply_prediction(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
1251 {
1252     int sfb, k;
1253     float sf_scale = ac->sf_scale, inv_sf_scale = 1 / ac->sf_scale;
1254
1255     if (!sce->ics.predictor_initialized) {
1256         reset_all_predictors(sce->predictor_state);
1257         sce->ics.predictor_initialized = 1;
1258     }
1259
1260     if (sce->ics.window_sequence[0] != EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1261         for (sfb = 0; sfb < ff_aac_pred_sfb_max[ac->m4ac.sampling_index]; sfb++) {
1262             for (k = sce->ics.swb_offset[sfb]; k < sce->ics.swb_offset[sfb + 1]; k++) {
1263                 predict(&sce->predictor_state[k], &sce->coeffs[k],
1264                         sf_scale, inv_sf_scale,
1265                         sce->ics.predictor_present && sce->ics.prediction_used[sfb]);
1266             }
1267         }
1268         if (sce->ics.predictor_reset_group)
1269             reset_predictor_group(sce->predictor_state, sce->ics.predictor_reset_group);
1270     } else
1271         reset_all_predictors(sce->predictor_state);
1272 }
1273
1274 /**
1275  * Decode an individual_channel_stream payload; reference: table 4.44.
1276  *
1277  * @param   common_window   Channels have independent [0], or shared [1], Individual Channel Stream information.
1278  * @param   scale_flag      scalable [1] or non-scalable [0] AAC (Unused until scalable AAC is implemented.)
1279  *
1280  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1281  */
1282 static int decode_ics(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce,
1283                       GetBitContext *gb, int common_window, int scale_flag)
1284 {
1285     Pulse pulse;
1286     TemporalNoiseShaping    *tns = &sce->tns;
1287     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
1288     float *out = sce->coeffs;
1289     int global_gain, pulse_present = 0;
1290
1291     /* This assignment is to silence a GCC warning about the variable being used
1292      * uninitialized when in fact it always is.
1293      */
1294     pulse.num_pulse = 0;
1295
1296     global_gain = get_bits(gb, 8);
1297
1298     if (!common_window && !scale_flag) {
1299         if (decode_ics_info(ac, ics, gb, 0) < 0)
1300             return -1;
1301     }
1302
1303     if (decode_band_types(ac, sce->band_type, sce->band_type_run_end, gb, ics) < 0)
1304         return -1;
1305     if (decode_scalefactors(ac, sce->sf, gb, global_gain, ics, sce->band_type, sce->band_type_run_end) < 0)
1306         return -1;
1307
1308     pulse_present = 0;
1309     if (!scale_flag) {
1310         if ((pulse_present = get_bits1(gb))) {
1311             if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1312                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Pulse tool not allowed in eight short sequence.\n");
1313                 return -1;
1314             }
1315             if (decode_pulses(&pulse, gb, ics->swb_offset, ics->num_swb)) {
1316                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Pulse data corrupt or invalid.\n");
1317                 return -1;
1318             }
1319         }
1320         if ((tns->present = get_bits1(gb)) && decode_tns(ac, tns, gb, ics))
1321             return -1;
1322         if (get_bits1(gb)) {
1323             av_log_missing_feature(ac->avctx, "SSR", 1);
1324             return -1;
1325         }
1326     }
1327
1328     if (decode_spectrum_and_dequant(ac, out, gb, sce->sf, pulse_present, &pulse, ics, sce->band_type) < 0)
1329         return -1;
1330
1331     if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN && !common_window)
1332         apply_prediction(ac, sce);
1333
1334     return 0;
1335 }
1336
1337 /**
1338  * Mid/Side stereo decoding; reference: 4.6.8.1.3.
1339  */
1340 static void apply_mid_side_stereo(AACContext *ac, ChannelElement *cpe)
1341 {
1342     const IndividualChannelStream *ics = &cpe->ch[0].ics;
1343     float *ch0 = cpe->ch[0].coeffs;
1344     float *ch1 = cpe->ch[1].coeffs;
1345     int g, i, group, idx = 0;
1346     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1347     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1348         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
1349             if (cpe->ms_mask[idx] &&
1350                     cpe->ch[0].band_type[idx] < NOISE_BT && cpe->ch[1].band_type[idx] < NOISE_BT) {
1351                 for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++) {
1352                     ac->dsp.butterflies_float(ch0 + group * 128 + offsets[i],
1353                                               ch1 + group * 128 + offsets[i],
1354                                               offsets[i+1] - offsets[i]);
1355                 }
1356             }
1357         }
1358         ch0 += ics->group_len[g] * 128;
1359         ch1 += ics->group_len[g] * 128;
1360     }
1361 }
1362
1363 /**
1364  * intensity stereo decoding; reference: 4.6.8.2.3
1365  *
1366  * @param   ms_present  Indicates mid/side stereo presence. [0] mask is all 0s;
1367  *                      [1] mask is decoded from bitstream; [2] mask is all 1s;
1368  *                      [3] reserved for scalable AAC
1369  */
1370 static void apply_intensity_stereo(ChannelElement *cpe, int ms_present)
1371 {
1372     const IndividualChannelStream *ics = &cpe->ch[1].ics;
1373     SingleChannelElement         *sce1 = &cpe->ch[1];
1374     float *coef0 = cpe->ch[0].coeffs, *coef1 = cpe->ch[1].coeffs;
1375     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1376     int g, group, i, k, idx = 0;
1377     int c;
1378     float scale;
1379     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1380         for (i = 0; i < ics->max_sfb;) {
1381             if (sce1->band_type[idx] == INTENSITY_BT || sce1->band_type[idx] == INTENSITY_BT2) {
1382                 const int bt_run_end = sce1->band_type_run_end[idx];
1383                 for (; i < bt_run_end; i++, idx++) {
1384                     c = -1 + 2 * (sce1->band_type[idx] - 14);
1385                     if (ms_present)
1386                         c *= 1 - 2 * cpe->ms_mask[idx];
1387                     scale = c * sce1->sf[idx];
1388                     for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++)
1389                         for (k = offsets[i]; k < offsets[i + 1]; k++)
1390                             coef1[group * 128 + k] = scale * coef0[group * 128 + k];
1391                 }
1392             } else {
1393                 int bt_run_end = sce1->band_type_run_end[idx];
1394                 idx += bt_run_end - i;
1395                 i    = bt_run_end;
1396             }
1397         }
1398         coef0 += ics->group_len[g] * 128;
1399         coef1 += ics->group_len[g] * 128;
1400     }
1401 }
1402
1403 /**
1404  * Decode a channel_pair_element; reference: table 4.4.
1405  *
1406  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1407  */
1408 static int decode_cpe(AACContext *ac, GetBitContext *gb, ChannelElement *cpe)
1409 {
1410     int i, ret, common_window, ms_present = 0;
1411
1412     common_window = get_bits1(gb);
1413     if (common_window) {
1414         if (decode_ics_info(ac, &cpe->ch[0].ics, gb, 1))
1415             return -1;
1416         i = cpe->ch[1].ics.use_kb_window[0];
1417         cpe->ch[1].ics = cpe->ch[0].ics;
1418         cpe->ch[1].ics.use_kb_window[1] = i;
1419         ms_present = get_bits(gb, 2);
1420         if (ms_present == 3) {
1421             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "ms_present = 3 is reserved.\n");
1422             return -1;
1423         } else if (ms_present)
1424             decode_mid_side_stereo(cpe, gb, ms_present);
1425     }
1426     if ((ret = decode_ics(ac, &cpe->ch[0], gb, common_window, 0)))
1427         return ret;
1428     if ((ret = decode_ics(ac, &cpe->ch[1], gb, common_window, 0)))
1429         return ret;
1430
1431     if (common_window) {
1432         if (ms_present)
1433             apply_mid_side_stereo(ac, cpe);
1434         if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN) {
1435             apply_prediction(ac, &cpe->ch[0]);
1436             apply_prediction(ac, &cpe->ch[1]);
1437         }
1438     }
1439
1440     apply_intensity_stereo(cpe, ms_present);
1441     return 0;
1442 }
1443
1444 static const float cce_scale[] = {
1445     1.09050773266525765921, //2^(1/8)
1446     1.18920711500272106672, //2^(1/4)
1447     M_SQRT2,
1448     2,
1449 };
1450
1451 /**
1452  * Decode coupling_channel_element; reference: table 4.8.
1453  *
1454  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1455  */
1456 static int decode_cce(AACContext *ac, GetBitContext *gb, ChannelElement *che)
1457 {
1458     int num_gain = 0;
1459     int c, g, sfb, ret;
1460     int sign;
1461     float scale;
1462     SingleChannelElement *sce = &che->ch[0];
1463     ChannelCoupling     *coup = &che->coup;
1464
1465     coup->coupling_point = 2 * get_bits1(gb);
1466     coup->num_coupled = get_bits(gb, 3);
1467     for (c = 0; c <= coup->num_coupled; c++) {
1468         num_gain++;
1469         coup->type[c] = get_bits1(gb) ? TYPE_CPE : TYPE_SCE;
1470         coup->id_select[c] = get_bits(gb, 4);
1471         if (coup->type[c] == TYPE_CPE) {
1472             coup->ch_select[c] = get_bits(gb, 2);
1473             if (coup->ch_select[c] == 3)
1474                 num_gain++;
1475         } else
1476             coup->ch_select[c] = 2;
1477     }
1478     coup->coupling_point += get_bits1(gb) || (coup->coupling_point >> 1);
1479
1480     sign  = get_bits(gb, 1);
1481     scale = cce_scale[get_bits(gb, 2)];
1482
1483     if ((ret = decode_ics(ac, sce, gb, 0, 0)))
1484         return ret;
1485
1486     for (c = 0; c < num_gain; c++) {
1487         int idx  = 0;
1488         int cge  = 1;
1489         int gain = 0;
1490         float gain_cache = 1.;
1491         if (c) {
1492             cge = coup->coupling_point == AFTER_IMDCT ? 1 : get_bits1(gb);
1493             gain = cge ? get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60: 0;
1494             gain_cache = powf(scale, -gain);
1495         }
1496         if (coup->coupling_point == AFTER_IMDCT) {
1497             coup->gain[c][0] = gain_cache;
1498         } else {
1499             for (g = 0; g < sce->ics.num_window_groups; g++) {
1500                 for (sfb = 0; sfb < sce->ics.max_sfb; sfb++, idx++) {
1501                     if (sce->band_type[idx] != ZERO_BT) {
1502                         if (!cge) {
1503                             int t = get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
1504                             if (t) {
1505                                 int s = 1;
1506                                 t = gain += t;
1507                                 if (sign) {
1508                                     s  -= 2 * (t & 0x1);
1509                                     t >>= 1;
1510                                 }
1511                                 gain_cache = powf(scale, -t) * s;
1512                             }
1513                         }
1514                         coup->gain[c][idx] = gain_cache;
1515                     }
1516                 }
1517             }
1518         }
1519     }
1520     return 0;
1521 }
1522
1523 /**
1524  * Parse whether channels are to be excluded from Dynamic Range Compression; reference: table 4.53.
1525  *
1526  * @return  Returns number of bytes consumed.
1527  */
1528 static int decode_drc_channel_exclusions(DynamicRangeControl *che_drc,
1529                                          GetBitContext *gb)
1530 {
1531     int i;
1532     int num_excl_chan = 0;
1533
1534     do {
1535         for (i = 0; i < 7; i++)
1536             che_drc->exclude_mask[num_excl_chan++] = get_bits1(gb);
1537     } while (num_excl_chan < MAX_CHANNELS - 7 && get_bits1(gb));
1538
1539     return num_excl_chan / 7;
1540 }
1541
1542 /**
1543  * Decode dynamic range information; reference: table 4.52.
1544  *
1545  * @param   cnt length of TYPE_FIL syntactic element in bytes
1546  *
1547  * @return  Returns number of bytes consumed.
1548  */
1549 static int decode_dynamic_range(DynamicRangeControl *che_drc,
1550                                 GetBitContext *gb, int cnt)
1551 {
1552     int n             = 1;
1553     int drc_num_bands = 1;
1554     int i;
1555
1556     /* pce_tag_present? */
1557     if (get_bits1(gb)) {
1558         che_drc->pce_instance_tag  = get_bits(gb, 4);
1559         skip_bits(gb, 4); // tag_reserved_bits
1560         n++;
1561     }
1562
1563     /* excluded_chns_present? */
1564     if (get_bits1(gb)) {
1565         n += decode_drc_channel_exclusions(che_drc, gb);
1566     }
1567
1568     /* drc_bands_present? */
1569     if (get_bits1(gb)) {
1570         che_drc->band_incr            = get_bits(gb, 4);
1571         che_drc->interpolation_scheme = get_bits(gb, 4);
1572         n++;
1573         drc_num_bands += che_drc->band_incr;
1574         for (i = 0; i < drc_num_bands; i++) {
1575             che_drc->band_top[i] = get_bits(gb, 8);
1576             n++;
1577         }
1578     }
1579
1580     /* prog_ref_level_present? */
1581     if (get_bits1(gb)) {
1582         che_drc->prog_ref_level = get_bits(gb, 7);
1583         skip_bits1(gb); // prog_ref_level_reserved_bits
1584         n++;
1585     }
1586
1587     for (i = 0; i < drc_num_bands; i++) {
1588         che_drc->dyn_rng_sgn[i] = get_bits1(gb);
1589         che_drc->dyn_rng_ctl[i] = get_bits(gb, 7);
1590         n++;
1591     }
1592
1593     return n;
1594 }
1595
1596 /**
1597  * Decode extension data (incomplete); reference: table 4.51.
1598  *
1599  * @param   cnt length of TYPE_FIL syntactic element in bytes
1600  *
1601  * @return Returns number of bytes consumed
1602  */
1603 static int decode_extension_payload(AACContext *ac, GetBitContext *gb, int cnt,
1604                                     ChannelElement *che, enum RawDataBlockType elem_type)
1605 {
1606     int crc_flag = 0;
1607     int res = cnt;
1608     switch (get_bits(gb, 4)) { // extension type
1609     case EXT_SBR_DATA_CRC:
1610         crc_flag++;
1611     case EXT_SBR_DATA:
1612         if (!che) {
1613             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "SBR was found before the first channel element.\n");
1614             return res;
1615         } else if (!ac->m4ac.sbr) {
1616             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "SBR signaled to be not-present but was found in the bitstream.\n");
1617             skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
1618             return res;
1619         } else if (ac->m4ac.sbr == -1 && ac->output_configured == OC_LOCKED) {
1620             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Implicit SBR was found with a first occurrence after the first frame.\n");
1621             skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
1622             return res;
1623         } else if (ac->m4ac.ps == -1 && ac->output_configured < OC_LOCKED && ac->avctx->channels == 1) {
1624             ac->m4ac.sbr = 1;
1625             ac->m4ac.ps = 1;
1626             output_configure(ac, ac->che_pos, ac->che_pos, ac->m4ac.chan_config, ac->output_configured);
1627         } else {
1628             ac->m4ac.sbr = 1;
1629         }
1630         res = ff_decode_sbr_extension(ac, &che->sbr, gb, crc_flag, cnt, elem_type);
1631         break;
1632     case EXT_DYNAMIC_RANGE:
1633         res = decode_dynamic_range(&ac->che_drc, gb, cnt);
1634         break;
1635     case EXT_FILL:
1636     case EXT_FILL_DATA:
1637     case EXT_DATA_ELEMENT:
1638     default:
1639         skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
1640         break;
1641     };
1642     return res;
1643 }
1644
1645 /**
1646  * Decode Temporal Noise Shaping filter coefficients and apply all-pole filters; reference: 4.6.9.3.
1647  *
1648  * @param   decode  1 if tool is used normally, 0 if tool is used in LTP.
1649  * @param   coef    spectral coefficients
1650  */
1651 static void apply_tns(float coef[1024], TemporalNoiseShaping *tns,
1652                       IndividualChannelStream *ics, int decode)
1653 {
1654     const int mmm = FFMIN(ics->tns_max_bands, ics->max_sfb);
1655     int w, filt, m, i;
1656     int bottom, top, order, start, end, size, inc;
1657     float lpc[TNS_MAX_ORDER];
1658
1659     for (w = 0; w < ics->num_windows; w++) {
1660         bottom = ics->num_swb;
1661         for (filt = 0; filt < tns->n_filt[w]; filt++) {
1662             top    = bottom;
1663             bottom = FFMAX(0, top - tns->length[w][filt]);
1664             order  = tns->order[w][filt];
1665             if (order == 0)
1666                 continue;
1667
1668             // tns_decode_coef
1669             compute_lpc_coefs(tns->coef[w][filt], order, lpc, 0, 0, 0);
1670
1671             start = ics->swb_offset[FFMIN(bottom, mmm)];
1672             end   = ics->swb_offset[FFMIN(   top, mmm)];
1673             if ((size = end - start) <= 0)
1674                 continue;
1675             if (tns->direction[w][filt]) {
1676                 inc = -1;
1677                 start = end - 1;
1678             } else {
1679                 inc = 1;
1680             }
1681             start += w * 128;
1682
1683             // ar filter
1684             for (m = 0; m < size; m++, start += inc)
1685                 for (i = 1; i <= FFMIN(m, order); i++)
1686                     coef[start] -= coef[start - i * inc] * lpc[i - 1];
1687         }
1688     }
1689 }
1690
1691 /**
1692  * Conduct IMDCT and windowing.
1693  */
1694 static void imdct_and_windowing(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce, float bias)
1695 {
1696     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
1697     float *in    = sce->coeffs;
1698     float *out   = sce->ret;
1699     float *saved = sce->saved;
1700     const float *swindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
1701     const float *lwindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
1702     const float *swindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
1703     float *buf  = ac->buf_mdct;
1704     float *temp = ac->temp;
1705     int i;
1706
1707     // imdct
1708     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1709         for (i = 0; i < 1024; i += 128)
1710             ff_imdct_half(&ac->mdct_small, buf + i, in + i);
1711     } else
1712         ff_imdct_half(&ac->mdct, buf, in);
1713
1714     /* window overlapping
1715      * NOTE: To simplify the overlapping code, all 'meaningless' short to long
1716      * and long to short transitions are considered to be short to short
1717      * transitions. This leaves just two cases (long to long and short to short)
1718      * with a little special sauce for EIGHT_SHORT_SEQUENCE.
1719      */
1720     if ((ics->window_sequence[1] == ONLY_LONG_SEQUENCE || ics->window_sequence[1] == LONG_STOP_SEQUENCE) &&
1721             (ics->window_sequence[0] == ONLY_LONG_SEQUENCE || ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE)) {
1722         ac->dsp.vector_fmul_window(    out,               saved,            buf,         lwindow_prev, bias, 512);
1723     } else {
1724         for (i = 0; i < 448; i++)
1725             out[i] = saved[i] + bias;
1726
1727         if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1728             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 0*128, saved + 448,      buf + 0*128, swindow_prev, bias, 64);
1729             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 1*128, buf + 0*128 + 64, buf + 1*128, swindow,      bias, 64);
1730             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 2*128, buf + 1*128 + 64, buf + 2*128, swindow,      bias, 64);
1731             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 3*128, buf + 2*128 + 64, buf + 3*128, swindow,      bias, 64);
1732             ac->dsp.vector_fmul_window(temp,              buf + 3*128 + 64, buf + 4*128, swindow,      bias, 64);
1733             memcpy(                    out + 448 + 4*128, temp, 64 * sizeof(float));
1734         } else {
1735             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448,         saved + 448,      buf,         swindow_prev, bias, 64);
1736             for (i = 576; i < 1024; i++)
1737                 out[i] = buf[i-512] + bias;
1738         }
1739     }
1740
1741     // buffer update
1742     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1743         for (i = 0; i < 64; i++)
1744             saved[i] = temp[64 + i] - bias;
1745         ac->dsp.vector_fmul_window(saved + 64,  buf + 4*128 + 64, buf + 5*128, swindow, 0, 64);
1746         ac->dsp.vector_fmul_window(saved + 192, buf + 5*128 + 64, buf + 6*128, swindow, 0, 64);
1747         ac->dsp.vector_fmul_window(saved + 320, buf + 6*128 + 64, buf + 7*128, swindow, 0, 64);
1748         memcpy(                    saved + 448, buf + 7*128 + 64,  64 * sizeof(float));
1749     } else if (ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE) {
1750         memcpy(                    saved,       buf + 512,        448 * sizeof(float));
1751         memcpy(                    saved + 448, buf + 7*128 + 64,  64 * sizeof(float));
1752     } else { // LONG_STOP or ONLY_LONG
1753         memcpy(                    saved,       buf + 512,        512 * sizeof(float));
1754     }
1755 }
1756
1757 /**
1758  * Apply dependent channel coupling (applied before IMDCT).
1759  *
1760  * @param   index   index into coupling gain array
1761  */
1762 static void apply_dependent_coupling(AACContext *ac,
1763                                      SingleChannelElement *target,
1764                                      ChannelElement *cce, int index)
1765 {
1766     IndividualChannelStream *ics = &cce->ch[0].ics;
1767     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1768     float *dest = target->coeffs;
1769     const float *src = cce->ch[0].coeffs;
1770     int g, i, group, k, idx = 0;
1771     if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP) {
1772         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1773                "Dependent coupling is not supported together with LTP\n");
1774         return;
1775     }
1776     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1777         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
1778             if (cce->ch[0].band_type[idx] != ZERO_BT) {
1779                 const float gain = cce->coup.gain[index][idx];
1780                 for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++) {
1781                     for (k = offsets[i]; k < offsets[i + 1]; k++) {
1782                         // XXX dsputil-ize
1783                         dest[group * 128 + k] += gain * src[group * 128 + k];
1784                     }
1785                 }
1786             }
1787         }
1788         dest += ics->group_len[g] * 128;
1789         src  += ics->group_len[g] * 128;
1790     }
1791 }
1792
1793 /**
1794  * Apply independent channel coupling (applied after IMDCT).
1795  *
1796  * @param   index   index into coupling gain array
1797  */
1798 static void apply_independent_coupling(AACContext *ac,
1799                                        SingleChannelElement *target,
1800                                        ChannelElement *cce, int index)
1801 {
1802     int i;
1803     const float gain = cce->coup.gain[index][0];
1804     const float bias = ac->add_bias;
1805     const float *src = cce->ch[0].ret;
1806     float *dest = target->ret;
1807     const int len = 1024 << (ac->m4ac.sbr == 1);
1808
1809     for (i = 0; i < len; i++)
1810         dest[i] += gain * (src[i] - bias);
1811 }
1812
1813 /**
1814  * channel coupling transformation interface
1815  *
1816  * @param   apply_coupling_method   pointer to (in)dependent coupling function
1817  */
1818 static void apply_channel_coupling(AACContext *ac, ChannelElement *cc,
1819                                    enum RawDataBlockType type, int elem_id,
1820                                    enum CouplingPoint coupling_point,
1821                                    void (*apply_coupling_method)(AACContext *ac, SingleChannelElement *target, ChannelElement *cce, int index))
1822 {
1823     int i, c;
1824
1825     for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
1826         ChannelElement *cce = ac->che[TYPE_CCE][i];
1827         int index = 0;
1828
1829         if (cce && cce->coup.coupling_point == coupling_point) {
1830             ChannelCoupling *coup = &cce->coup;
1831
1832             for (c = 0; c <= coup->num_coupled; c++) {
1833                 if (coup->type[c] == type && coup->id_select[c] == elem_id) {
1834                     if (coup->ch_select[c] != 1) {
1835                         apply_coupling_method(ac, &cc->ch[0], cce, index);
1836                         if (coup->ch_select[c] != 0)
1837                             index++;
1838                     }
1839                     if (coup->ch_select[c] != 2)
1840                         apply_coupling_method(ac, &cc->ch[1], cce, index++);
1841                 } else
1842                     index += 1 + (coup->ch_select[c] == 3);
1843             }
1844         }
1845     }
1846 }
1847
1848 /**
1849  * Convert spectral data to float samples, applying all supported tools as appropriate.
1850  */
1851 static void spectral_to_sample(AACContext *ac)
1852 {
1853     int i, type;
1854     float imdct_bias = (ac->m4ac.sbr <= 0) ? ac->add_bias : 0.0f;
1855     for (type = 3; type >= 0; type--) {
1856         for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
1857             ChannelElement *che = ac->che[type][i];
1858             if (che) {
1859                 if (type <= TYPE_CPE)
1860                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, BEFORE_TNS, apply_dependent_coupling);
1861                 if (che->ch[0].tns.present)
1862                     apply_tns(che->ch[0].coeffs, &che->ch[0].tns, &che->ch[0].ics, 1);
1863                 if (che->ch[1].tns.present)
1864                     apply_tns(che->ch[1].coeffs, &che->ch[1].tns, &che->ch[1].ics, 1);
1865                 if (type <= TYPE_CPE)
1866                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, BETWEEN_TNS_AND_IMDCT, apply_dependent_coupling);
1867                 if (type != TYPE_CCE || che->coup.coupling_point == AFTER_IMDCT) {
1868                     imdct_and_windowing(ac, &che->ch[0], imdct_bias);
1869                     if (type == TYPE_CPE) {
1870                         imdct_and_windowing(ac, &che->ch[1], imdct_bias);
1871                     }
1872                     if (ac->m4ac.sbr > 0) {
1873                         ff_sbr_apply(ac, &che->sbr, type, che->ch[0].ret, che->ch[1].ret);
1874                     }
1875                 }
1876                 if (type <= TYPE_CCE)
1877                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, AFTER_IMDCT, apply_independent_coupling);
1878             }
1879         }
1880     }
1881 }
1882
1883 static int parse_adts_frame_header(AACContext *ac, GetBitContext *gb)
1884 {
1885     int size;
1886     AACADTSHeaderInfo hdr_info;
1887
1888     size = ff_aac_parse_header(gb, &hdr_info);
1889     if (size > 0) {
1890         if (ac->output_configured != OC_LOCKED && hdr_info.chan_config) {
1891             enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID];
1892             memset(new_che_pos, 0, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
1893             ac->m4ac.chan_config = hdr_info.chan_config;
1894             if (set_default_channel_config(ac, new_che_pos, hdr_info.chan_config))
1895                 return -7;
1896             if (output_configure(ac, ac->che_pos, new_che_pos, hdr_info.chan_config, OC_TRIAL_FRAME))
1897                 return -7;
1898         } else if (ac->output_configured != OC_LOCKED) {
1899             ac->output_configured = OC_NONE;
1900         }
1901         if (ac->output_configured != OC_LOCKED) {
1902             ac->m4ac.sbr = -1;
1903             ac->m4ac.ps  = -1;
1904         }
1905         ac->m4ac.sample_rate     = hdr_info.sample_rate;
1906         ac->m4ac.sampling_index  = hdr_info.sampling_index;
1907         ac->m4ac.object_type     = hdr_info.object_type;
1908         if (!ac->avctx->sample_rate)
1909             ac->avctx->sample_rate = hdr_info.sample_rate;
1910         if (hdr_info.num_aac_frames == 1) {
1911             if (!hdr_info.crc_absent)
1912                 skip_bits(gb, 16);
1913         } else {
1914             av_log_missing_feature(ac->avctx, "More than one AAC RDB per ADTS frame is", 0);
1915             return -1;
1916         }
1917     }
1918     return size;
1919 }
1920
1921 static int aac_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
1922                             int *data_size, AVPacket *avpkt)
1923 {
1924     const uint8_t *buf = avpkt->data;
1925     int buf_size = avpkt->size;
1926     AACContext *ac = avctx->priv_data;
1927     ChannelElement *che = NULL, *che_prev = NULL;
1928     GetBitContext gb;
1929     enum RawDataBlockType elem_type, elem_type_prev = TYPE_END;
1930     int err, elem_id, data_size_tmp;
1931     int buf_consumed;
1932     int samples = 0, multiplier;
1933     int buf_offset;
1934
1935     init_get_bits(&gb, buf, buf_size * 8);
1936
1937     if (show_bits(&gb, 12) == 0xfff) {
1938         if (parse_adts_frame_header(ac, &gb) < 0) {
1939             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error decoding AAC frame header.\n");
1940             return -1;
1941         }
1942         if (ac->m4ac.sampling_index > 12) {
1943             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid sampling rate index %d\n", ac->m4ac.sampling_index);
1944             return -1;
1945         }
1946     }
1947
1948     ac->tags_mapped = 0;
1949     // parse
1950     while ((elem_type = get_bits(&gb, 3)) != TYPE_END) {
1951         elem_id = get_bits(&gb, 4);
1952
1953         if (elem_type < TYPE_DSE) {
1954             if (!(che=get_che(ac, elem_type, elem_id))) {
1955                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "channel element %d.%d is not allocated\n",
1956                        elem_type, elem_id);
1957                 return -1;
1958             }
1959             samples = 1024;
1960         }
1961
1962         switch (elem_type) {
1963
1964         case TYPE_SCE:
1965             err = decode_ics(ac, &che->ch[0], &gb, 0, 0);
1966             break;
1967
1968         case TYPE_CPE:
1969             err = decode_cpe(ac, &gb, che);
1970             break;
1971
1972         case TYPE_CCE:
1973             err = decode_cce(ac, &gb, che);
1974             break;
1975
1976         case TYPE_LFE:
1977             err = decode_ics(ac, &che->ch[0], &gb, 0, 0);
1978             break;
1979
1980         case TYPE_DSE:
1981             err = skip_data_stream_element(ac, &gb);
1982             break;
1983
1984         case TYPE_PCE: {
1985             enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID];
1986             memset(new_che_pos, 0, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
1987             if ((err = decode_pce(ac, new_che_pos, &gb)))
1988                 break;
1989             if (ac->output_configured > OC_TRIAL_PCE)
1990                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
1991                        "Not evaluating a further program_config_element as this construct is dubious at best.\n");
1992             else
1993                 err = output_configure(ac, ac->che_pos, new_che_pos, 0, OC_TRIAL_PCE);
1994             break;
1995         }
1996
1997         case TYPE_FIL:
1998             if (elem_id == 15)
1999                 elem_id += get_bits(&gb, 8) - 1;
2000             if (get_bits_left(&gb) < 8 * elem_id) {
2001                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
2002                     return -1;
2003             }
2004             while (elem_id > 0)
2005                 elem_id -= decode_extension_payload(ac, &gb, elem_id, che_prev, elem_type_prev);
2006             err = 0; /* FIXME */
2007             break;
2008
2009         default:
2010             err = -1; /* should not happen, but keeps compiler happy */
2011             break;
2012         }
2013
2014         che_prev       = che;
2015         elem_type_prev = elem_type;
2016
2017         if (err)
2018             return err;
2019
2020         if (get_bits_left(&gb) < 3) {
2021             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
2022             return -1;
2023         }
2024     }
2025
2026     spectral_to_sample(ac);
2027
2028     multiplier = (ac->m4ac.sbr == 1) ? ac->m4ac.ext_sample_rate > ac->m4ac.sample_rate : 0;
2029     samples <<= multiplier;
2030     if (ac->output_configured < OC_LOCKED) {
2031         avctx->sample_rate = ac->m4ac.sample_rate << multiplier;
2032         avctx->frame_size = samples;
2033     }
2034
2035     data_size_tmp = samples * avctx->channels * sizeof(int16_t);
2036     if (*data_size < data_size_tmp) {
2037         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
2038                "Output buffer too small (%d) or trying to output too many samples (%d) for this frame.\n",
2039                *data_size, data_size_tmp);
2040         return -1;
2041     }
2042     *data_size = data_size_tmp;
2043
2044     if (samples)
2045         ac->dsp.float_to_int16_interleave(data, (const float **)ac->output_data, samples, avctx->channels);
2046
2047     if (ac->output_configured)
2048         ac->output_configured = OC_LOCKED;
2049
2050     buf_consumed = (get_bits_count(&gb) + 7) >> 3;
2051     for (buf_offset = buf_consumed; buf_offset < buf_size; buf_offset++)
2052         if (buf[buf_offset])
2053             break;
2054
2055     return buf_size > buf_offset ? buf_consumed : buf_size;
2056 }
2057
2058 static av_cold int aac_decode_close(AVCodecContext *avctx)
2059 {
2060     AACContext *ac = avctx->priv_data;
2061     int i, type;
2062
2063     for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
2064         for (type = 0; type < 4; type++) {
2065             if (ac->che[type][i])
2066                 ff_aac_sbr_ctx_close(&ac->che[type][i]->sbr);
2067             av_freep(&ac->che[type][i]);
2068         }
2069     }
2070
2071     ff_mdct_end(&ac->mdct);
2072     ff_mdct_end(&ac->mdct_small);
2073     return 0;
2074 }
2075
2076 AVCodec aac_decoder = {
2077     "aac",
2078     AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
2079     CODEC_ID_AAC,
2080     sizeof(AACContext),
2081     aac_decode_init,
2082     NULL,
2083     aac_decode_close,
2084     aac_decode_frame,
2085     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Advanced Audio Coding"),
2086     .sample_fmts = (const enum SampleFormat[]) {
2087         SAMPLE_FMT_S16,SAMPLE_FMT_NONE
2088     },
2089     .channel_layouts = aac_channel_layout,
2090 };