e044f9ab65993b21676c149b6d085ab5b1689091
[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 "fft.h"
87 #include "fmtconvert.h"
88 #include "lpc.h"
89 #include "kbdwin.h"
90 #include "sinewin.h"
91
92 #include "aac.h"
93 #include "aactab.h"
94 #include "aacdectab.h"
95 #include "cbrt_tablegen.h"
96 #include "sbr.h"
97 #include "aacsbr.h"
98 #include "mpeg4audio.h"
99 #include "aacadtsdec.h"
100 #include "libavutil/intfloat.h"
101
102 #include <assert.h>
103 #include <errno.h>
104 #include <math.h>
105 #include <string.h>
106
107 #if ARCH_ARM
108 #   include "arm/aac.h"
109 #endif
110
111 static VLC vlc_scalefactors;
112 static VLC vlc_spectral[11];
113
114 static const char overread_err[] = "Input buffer exhausted before END element found\n";
115
116 static int count_channels(uint8_t (*layout)[3], int tags)
117 {
118     int i, sum = 0;
119     for (i = 0; i < tags; i++) {
120         int syn_ele = layout[i][0];
121         int pos     = layout[i][2];
122         sum += (1 + (syn_ele == TYPE_CPE)) *
123                (pos != AAC_CHANNEL_OFF && pos != AAC_CHANNEL_CC);
124     }
125     return sum;
126 }
127
128 /**
129  * Check for the channel element in the current channel position configuration.
130  * If it exists, make sure the appropriate element is allocated and map the
131  * channel order to match the internal Libav channel layout.
132  *
133  * @param   che_pos current channel position configuration
134  * @param   type channel element type
135  * @param   id channel element id
136  * @param   channels count of the number of channels in the configuration
137  *
138  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
139  */
140 static av_cold int che_configure(AACContext *ac,
141                                  enum ChannelPosition che_pos,
142                                  int type, int id, int *channels)
143 {
144     if (che_pos) {
145         if (!ac->che[type][id]) {
146             if (!(ac->che[type][id] = av_mallocz(sizeof(ChannelElement))))
147                 return AVERROR(ENOMEM);
148             ff_aac_sbr_ctx_init(ac, &ac->che[type][id]->sbr);
149         }
150         if (type != TYPE_CCE) {
151             ac->output_element[(*channels)++] = &ac->che[type][id]->ch[0];
152             if (type == TYPE_CPE ||
153                 (type == TYPE_SCE && ac->oc[1].m4ac.ps == 1)) {
154                 ac->output_element[(*channels)++] = &ac->che[type][id]->ch[1];
155             }
156         }
157     } else {
158         if (ac->che[type][id])
159             ff_aac_sbr_ctx_close(&ac->che[type][id]->sbr);
160         av_freep(&ac->che[type][id]);
161     }
162     return 0;
163 }
164
165 static int frame_configure_elements(AVCodecContext *avctx)
166 {
167     AACContext *ac = avctx->priv_data;
168     int type, id, ch, ret;
169
170     /* set channel pointers to internal buffers by default */
171     for (type = 0; type < 4; type++) {
172         for (id = 0; id < MAX_ELEM_ID; id++) {
173             ChannelElement *che = ac->che[type][id];
174             if (che) {
175                 che->ch[0].ret = che->ch[0].ret_buf;
176                 che->ch[1].ret = che->ch[1].ret_buf;
177             }
178         }
179     }
180
181     /* get output buffer */
182     ac->frame->nb_samples = 2048;
183     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, ac->frame)) < 0) {
184         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
185         return ret;
186     }
187
188     /* map output channel pointers to AVFrame data */
189     for (ch = 0; ch < avctx->channels; ch++) {
190         if (ac->output_element[ch])
191             ac->output_element[ch]->ret = (float *)ac->frame->extended_data[ch];
192     }
193
194     return 0;
195 }
196
197 struct elem_to_channel {
198     uint64_t av_position;
199     uint8_t syn_ele;
200     uint8_t elem_id;
201     uint8_t aac_position;
202 };
203
204 static int assign_pair(struct elem_to_channel e2c_vec[MAX_ELEM_ID],
205                        uint8_t (*layout_map)[3], int offset, uint64_t left,
206     uint64_t right, int pos)
207 {
208     if (layout_map[offset][0] == TYPE_CPE) {
209         e2c_vec[offset] = (struct elem_to_channel) {
210             .av_position = left | right, .syn_ele = TYPE_CPE,
211             .elem_id = layout_map[offset    ][1], .aac_position = pos };
212         return 1;
213     } else {
214         e2c_vec[offset]   = (struct elem_to_channel) {
215             .av_position = left, .syn_ele = TYPE_SCE,
216             .elem_id = layout_map[offset    ][1], .aac_position = pos };
217         e2c_vec[offset + 1] = (struct elem_to_channel) {
218             .av_position = right, .syn_ele = TYPE_SCE,
219             .elem_id = layout_map[offset + 1][1], .aac_position = pos };
220         return 2;
221     }
222 }
223
224 static int count_paired_channels(uint8_t (*layout_map)[3], int tags, int pos, int *current) {
225     int num_pos_channels = 0;
226     int first_cpe = 0;
227     int sce_parity = 0;
228     int i;
229     for (i = *current; i < tags; i++) {
230         if (layout_map[i][2] != pos)
231             break;
232         if (layout_map[i][0] == TYPE_CPE) {
233             if (sce_parity) {
234                 if (pos == AAC_CHANNEL_FRONT && !first_cpe) {
235                     sce_parity = 0;
236                 } else {
237                     return -1;
238                 }
239             }
240             num_pos_channels += 2;
241             first_cpe = 1;
242         } else {
243             num_pos_channels++;
244             sce_parity ^= 1;
245         }
246     }
247     if (sce_parity &&
248         ((pos == AAC_CHANNEL_FRONT && first_cpe) || pos == AAC_CHANNEL_SIDE))
249             return -1;
250     *current = i;
251     return num_pos_channels;
252 }
253
254 static uint64_t sniff_channel_order(uint8_t (*layout_map)[3], int tags)
255 {
256     int i, n, total_non_cc_elements;
257     struct elem_to_channel e2c_vec[4*MAX_ELEM_ID] = {{ 0 }};
258     int num_front_channels, num_side_channels, num_back_channels;
259     uint64_t layout;
260
261     if (FF_ARRAY_ELEMS(e2c_vec) < tags)
262         return 0;
263
264     i = 0;
265     num_front_channels =
266         count_paired_channels(layout_map, tags, AAC_CHANNEL_FRONT, &i);
267     if (num_front_channels < 0)
268         return 0;
269     num_side_channels =
270         count_paired_channels(layout_map, tags, AAC_CHANNEL_SIDE, &i);
271     if (num_side_channels < 0)
272         return 0;
273     num_back_channels =
274         count_paired_channels(layout_map, tags, AAC_CHANNEL_BACK, &i);
275     if (num_back_channels < 0)
276         return 0;
277
278     i = 0;
279     if (num_front_channels & 1) {
280         e2c_vec[i] = (struct elem_to_channel) {
281             .av_position = AV_CH_FRONT_CENTER, .syn_ele = TYPE_SCE,
282             .elem_id = layout_map[i][1], .aac_position = AAC_CHANNEL_FRONT };
283         i++;
284         num_front_channels--;
285     }
286     if (num_front_channels >= 4) {
287         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i,
288                          AV_CH_FRONT_LEFT_OF_CENTER,
289                          AV_CH_FRONT_RIGHT_OF_CENTER,
290                          AAC_CHANNEL_FRONT);
291         num_front_channels -= 2;
292     }
293     if (num_front_channels >= 2) {
294         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i,
295                          AV_CH_FRONT_LEFT,
296                          AV_CH_FRONT_RIGHT,
297                          AAC_CHANNEL_FRONT);
298         num_front_channels -= 2;
299     }
300     while (num_front_channels >= 2) {
301         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i,
302                          UINT64_MAX,
303                          UINT64_MAX,
304                          AAC_CHANNEL_FRONT);
305         num_front_channels -= 2;
306     }
307
308     if (num_side_channels >= 2) {
309         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i,
310                          AV_CH_SIDE_LEFT,
311                          AV_CH_SIDE_RIGHT,
312                          AAC_CHANNEL_FRONT);
313         num_side_channels -= 2;
314     }
315     while (num_side_channels >= 2) {
316         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i,
317                          UINT64_MAX,
318                          UINT64_MAX,
319                          AAC_CHANNEL_SIDE);
320         num_side_channels -= 2;
321     }
322
323     while (num_back_channels >= 4) {
324         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i,
325                          UINT64_MAX,
326                          UINT64_MAX,
327                          AAC_CHANNEL_BACK);
328         num_back_channels -= 2;
329     }
330     if (num_back_channels >= 2) {
331         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i,
332                          AV_CH_BACK_LEFT,
333                          AV_CH_BACK_RIGHT,
334                          AAC_CHANNEL_BACK);
335         num_back_channels -= 2;
336     }
337     if (num_back_channels) {
338         e2c_vec[i] = (struct elem_to_channel) {
339           .av_position = AV_CH_BACK_CENTER, .syn_ele = TYPE_SCE,
340           .elem_id = layout_map[i][1], .aac_position = AAC_CHANNEL_BACK };
341         i++;
342         num_back_channels--;
343     }
344
345     if (i < tags && layout_map[i][2] == AAC_CHANNEL_LFE) {
346         e2c_vec[i] = (struct elem_to_channel) {
347           .av_position = AV_CH_LOW_FREQUENCY, .syn_ele = TYPE_LFE,
348           .elem_id = layout_map[i][1], .aac_position = AAC_CHANNEL_LFE };
349         i++;
350     }
351     while (i < tags && layout_map[i][2] == AAC_CHANNEL_LFE) {
352         e2c_vec[i] = (struct elem_to_channel) {
353           .av_position = UINT64_MAX, .syn_ele = TYPE_LFE,
354           .elem_id = layout_map[i][1], .aac_position = AAC_CHANNEL_LFE };
355         i++;
356     }
357
358     // Must choose a stable sort
359     total_non_cc_elements = n = i;
360     do {
361         int next_n = 0;
362         for (i = 1; i < n; i++) {
363             if (e2c_vec[i-1].av_position > e2c_vec[i].av_position) {
364                 FFSWAP(struct elem_to_channel, e2c_vec[i-1], e2c_vec[i]);
365                 next_n = i;
366             }
367         }
368         n = next_n;
369     } while (n > 0);
370
371     layout = 0;
372     for (i = 0; i < total_non_cc_elements; i++) {
373         layout_map[i][0] = e2c_vec[i].syn_ele;
374         layout_map[i][1] = e2c_vec[i].elem_id;
375         layout_map[i][2] = e2c_vec[i].aac_position;
376         if (e2c_vec[i].av_position != UINT64_MAX) {
377             layout |= e2c_vec[i].av_position;
378         }
379     }
380
381     return layout;
382 }
383
384 /**
385  * Save current output configuration if and only if it has been locked.
386  */
387 static void push_output_configuration(AACContext *ac) {
388     if (ac->oc[1].status == OC_LOCKED) {
389         ac->oc[0] = ac->oc[1];
390     }
391     ac->oc[1].status = OC_NONE;
392 }
393
394 /**
395  * Restore the previous output configuration if and only if the current
396  * configuration is unlocked.
397  */
398 static void pop_output_configuration(AACContext *ac) {
399     if (ac->oc[1].status != OC_LOCKED && ac->oc[0].status != OC_NONE) {
400         ac->oc[1] = ac->oc[0];
401         ac->avctx->channels = ac->oc[1].channels;
402         ac->avctx->channel_layout = ac->oc[1].channel_layout;
403     }
404 }
405
406 /**
407  * Configure output channel order based on the current program configuration element.
408  *
409  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
410  */
411 static int output_configure(AACContext *ac,
412                             uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID*4][3], int tags,
413                             enum OCStatus oc_type, int get_new_frame)
414 {
415     AVCodecContext *avctx = ac->avctx;
416     int i, channels = 0, ret;
417     uint64_t layout = 0;
418
419     if (ac->oc[1].layout_map != layout_map) {
420         memcpy(ac->oc[1].layout_map, layout_map, tags * sizeof(layout_map[0]));
421         ac->oc[1].layout_map_tags = tags;
422     }
423
424     // Try to sniff a reasonable channel order, otherwise output the
425     // channels in the order the PCE declared them.
426     if (avctx->request_channel_layout != AV_CH_LAYOUT_NATIVE)
427         layout = sniff_channel_order(layout_map, tags);
428     for (i = 0; i < tags; i++) {
429         int type =     layout_map[i][0];
430         int id =       layout_map[i][1];
431         int position = layout_map[i][2];
432         // Allocate or free elements depending on if they are in the
433         // current program configuration.
434         ret = che_configure(ac, position, type, id, &channels);
435         if (ret < 0)
436             return ret;
437     }
438     if (ac->oc[1].m4ac.ps == 1 && channels == 2) {
439         if (layout == AV_CH_FRONT_CENTER) {
440             layout = AV_CH_FRONT_LEFT|AV_CH_FRONT_RIGHT;
441         } else {
442             layout = 0;
443         }
444     }
445
446     memcpy(ac->tag_che_map, ac->che, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(ac->che[0][0]));
447     avctx->channel_layout = ac->oc[1].channel_layout = layout;
448     avctx->channels = ac->oc[1].channels = channels;
449     ac->oc[1].status = oc_type;
450
451     if (get_new_frame) {
452         if ((ret = frame_configure_elements(ac->avctx)) < 0)
453             return ret;
454     }
455
456     return 0;
457 }
458
459 /**
460  * Set up channel positions based on a default channel configuration
461  * as specified in table 1.17.
462  *
463  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
464  */
465 static int set_default_channel_config(AVCodecContext *avctx,
466                                               uint8_t (*layout_map)[3],
467                                               int *tags,
468                                               int channel_config)
469 {
470     if (channel_config < 1 || channel_config > 7) {
471         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid default channel configuration (%d)\n",
472                channel_config);
473         return -1;
474     }
475     *tags = tags_per_config[channel_config];
476     memcpy(layout_map, aac_channel_layout_map[channel_config-1], *tags * sizeof(*layout_map));
477     return 0;
478 }
479
480 static ChannelElement *get_che(AACContext *ac, int type, int elem_id)
481 {
482     // For PCE based channel configurations map the channels solely based on tags.
483     if (!ac->oc[1].m4ac.chan_config) {
484         return ac->tag_che_map[type][elem_id];
485     }
486     // Allow single CPE stereo files to be signalled with mono configuration.
487     if (!ac->tags_mapped && type == TYPE_CPE && ac->oc[1].m4ac.chan_config == 1) {
488         uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID*4][3];
489         int layout_map_tags;
490         push_output_configuration(ac);
491
492         if (set_default_channel_config(ac->avctx, layout_map, &layout_map_tags,
493                                        2) < 0)
494             return NULL;
495         if (output_configure(ac, layout_map, layout_map_tags,
496                              OC_TRIAL_FRAME, 1) < 0)
497             return NULL;
498
499         ac->oc[1].m4ac.chan_config = 2;
500         ac->oc[1].m4ac.ps = 0;
501     }
502     // And vice-versa
503     if (!ac->tags_mapped && type == TYPE_SCE && ac->oc[1].m4ac.chan_config == 2) {
504         uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID*4][3];
505         int layout_map_tags;
506         push_output_configuration(ac);
507
508         if (set_default_channel_config(ac->avctx, layout_map, &layout_map_tags,
509                                        1) < 0)
510             return NULL;
511         if (output_configure(ac, layout_map, layout_map_tags,
512                              OC_TRIAL_FRAME, 1) < 0)
513             return NULL;
514
515         ac->oc[1].m4ac.chan_config = 1;
516         if (ac->oc[1].m4ac.sbr)
517             ac->oc[1].m4ac.ps = -1;
518     }
519     // For indexed channel configurations map the channels solely based on position.
520     switch (ac->oc[1].m4ac.chan_config) {
521     case 7:
522         if (ac->tags_mapped == 3 && type == TYPE_CPE) {
523             ac->tags_mapped++;
524             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][2];
525         }
526     case 6:
527         /* Some streams incorrectly code 5.1 audio as SCE[0] CPE[0] CPE[1] SCE[1]
528            instead of SCE[0] CPE[0] CPE[1] LFE[0]. If we seem to have
529            encountered such a stream, transfer the LFE[0] element to the SCE[1]'s mapping */
530         if (ac->tags_mapped == tags_per_config[ac->oc[1].m4ac.chan_config] - 1 && (type == TYPE_LFE || type == TYPE_SCE)) {
531             ac->tags_mapped++;
532             return ac->tag_che_map[type][elem_id] = ac->che[TYPE_LFE][0];
533         }
534     case 5:
535         if (ac->tags_mapped == 2 && type == TYPE_CPE) {
536             ac->tags_mapped++;
537             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][1];
538         }
539     case 4:
540         if (ac->tags_mapped == 2 && ac->oc[1].m4ac.chan_config == 4 && type == TYPE_SCE) {
541             ac->tags_mapped++;
542             return ac->tag_che_map[TYPE_SCE][elem_id] = ac->che[TYPE_SCE][1];
543         }
544     case 3:
545     case 2:
546         if (ac->tags_mapped == (ac->oc[1].m4ac.chan_config != 2) && type == TYPE_CPE) {
547             ac->tags_mapped++;
548             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][0];
549         } else if (ac->oc[1].m4ac.chan_config == 2) {
550             return NULL;
551         }
552     case 1:
553         if (!ac->tags_mapped && type == TYPE_SCE) {
554             ac->tags_mapped++;
555             return ac->tag_che_map[TYPE_SCE][elem_id] = ac->che[TYPE_SCE][0];
556         }
557     default:
558         return NULL;
559     }
560 }
561
562 /**
563  * Decode an array of 4 bit element IDs, optionally interleaved with a stereo/mono switching bit.
564  *
565  * @param type speaker type/position for these channels
566  */
567 static void decode_channel_map(uint8_t layout_map[][3],
568                                enum ChannelPosition type,
569                                GetBitContext *gb, int n)
570 {
571     while (n--) {
572         enum RawDataBlockType syn_ele;
573         switch (type) {
574         case AAC_CHANNEL_FRONT:
575         case AAC_CHANNEL_BACK:
576         case AAC_CHANNEL_SIDE:
577             syn_ele = get_bits1(gb);
578             break;
579         case AAC_CHANNEL_CC:
580             skip_bits1(gb);
581             syn_ele = TYPE_CCE;
582             break;
583         case AAC_CHANNEL_LFE:
584             syn_ele = TYPE_LFE;
585             break;
586         }
587         layout_map[0][0] = syn_ele;
588         layout_map[0][1] = get_bits(gb, 4);
589         layout_map[0][2] = type;
590         layout_map++;
591     }
592 }
593
594 /**
595  * Decode program configuration element; reference: table 4.2.
596  *
597  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
598  */
599 static int decode_pce(AVCodecContext *avctx, MPEG4AudioConfig *m4ac,
600                       uint8_t (*layout_map)[3],
601                       GetBitContext *gb)
602 {
603     int num_front, num_side, num_back, num_lfe, num_assoc_data, num_cc, sampling_index;
604     int comment_len;
605     int tags;
606
607     skip_bits(gb, 2);  // object_type
608
609     sampling_index = get_bits(gb, 4);
610     if (m4ac->sampling_index != sampling_index)
611         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");
612
613     num_front       = get_bits(gb, 4);
614     num_side        = get_bits(gb, 4);
615     num_back        = get_bits(gb, 4);
616     num_lfe         = get_bits(gb, 2);
617     num_assoc_data  = get_bits(gb, 3);
618     num_cc          = get_bits(gb, 4);
619
620     if (get_bits1(gb))
621         skip_bits(gb, 4); // mono_mixdown_tag
622     if (get_bits1(gb))
623         skip_bits(gb, 4); // stereo_mixdown_tag
624
625     if (get_bits1(gb))
626         skip_bits(gb, 3); // mixdown_coeff_index and pseudo_surround
627
628     decode_channel_map(layout_map       , AAC_CHANNEL_FRONT, gb, num_front);
629     tags = num_front;
630     decode_channel_map(layout_map + tags, AAC_CHANNEL_SIDE,  gb, num_side);
631     tags += num_side;
632     decode_channel_map(layout_map + tags, AAC_CHANNEL_BACK,  gb, num_back);
633     tags += num_back;
634     decode_channel_map(layout_map + tags, AAC_CHANNEL_LFE,   gb, num_lfe);
635     tags += num_lfe;
636
637     skip_bits_long(gb, 4 * num_assoc_data);
638
639     decode_channel_map(layout_map + tags, AAC_CHANNEL_CC,    gb, num_cc);
640     tags += num_cc;
641
642     align_get_bits(gb);
643
644     /* comment field, first byte is length */
645     comment_len = get_bits(gb, 8) * 8;
646     if (get_bits_left(gb) < comment_len) {
647         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
648         return -1;
649     }
650     skip_bits_long(gb, comment_len);
651     return tags;
652 }
653
654 /**
655  * Decode GA "General Audio" specific configuration; reference: table 4.1.
656  *
657  * @param   ac          pointer to AACContext, may be null
658  * @param   avctx       pointer to AVCCodecContext, used for logging
659  *
660  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
661  */
662 static int decode_ga_specific_config(AACContext *ac, AVCodecContext *avctx,
663                                      GetBitContext *gb,
664                                      MPEG4AudioConfig *m4ac,
665                                      int channel_config)
666 {
667     int extension_flag, ret;
668     uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID*4][3];
669     int tags = 0;
670
671     if (get_bits1(gb)) { // frameLengthFlag
672         av_log_missing_feature(avctx, "960/120 MDCT window", 1);
673         return AVERROR_PATCHWELCOME;
674     }
675
676     if (get_bits1(gb))       // dependsOnCoreCoder
677         skip_bits(gb, 14);   // coreCoderDelay
678     extension_flag = get_bits1(gb);
679
680     if (m4ac->object_type == AOT_AAC_SCALABLE ||
681         m4ac->object_type == AOT_ER_AAC_SCALABLE)
682         skip_bits(gb, 3);     // layerNr
683
684     if (channel_config == 0) {
685         skip_bits(gb, 4);  // element_instance_tag
686         tags = decode_pce(avctx, m4ac, layout_map, gb);
687         if (tags < 0)
688             return tags;
689     } else {
690         if ((ret = set_default_channel_config(avctx, layout_map, &tags, channel_config)))
691             return ret;
692     }
693
694     if (count_channels(layout_map, tags) > 1) {
695         m4ac->ps = 0;
696     } else if (m4ac->sbr == 1 && m4ac->ps == -1)
697         m4ac->ps = 1;
698
699     if (ac && (ret = output_configure(ac, layout_map, tags, OC_GLOBAL_HDR, 0)))
700         return ret;
701
702     if (extension_flag) {
703         switch (m4ac->object_type) {
704         case AOT_ER_BSAC:
705             skip_bits(gb, 5);    // numOfSubFrame
706             skip_bits(gb, 11);   // layer_length
707             break;
708         case AOT_ER_AAC_LC:
709         case AOT_ER_AAC_LTP:
710         case AOT_ER_AAC_SCALABLE:
711         case AOT_ER_AAC_LD:
712             skip_bits(gb, 3);  /* aacSectionDataResilienceFlag
713                                     * aacScalefactorDataResilienceFlag
714                                     * aacSpectralDataResilienceFlag
715                                     */
716             break;
717         }
718         skip_bits1(gb);    // extensionFlag3 (TBD in version 3)
719     }
720     return 0;
721 }
722
723 /**
724  * Decode audio specific configuration; reference: table 1.13.
725  *
726  * @param   ac          pointer to AACContext, may be null
727  * @param   avctx       pointer to AVCCodecContext, used for logging
728  * @param   m4ac        pointer to MPEG4AudioConfig, used for parsing
729  * @param   data        pointer to buffer holding an audio specific config
730  * @param   bit_size    size of audio specific config or data in bits
731  * @param   sync_extension look for an appended sync extension
732  *
733  * @return  Returns error status or number of consumed bits. <0 - error
734  */
735 static int decode_audio_specific_config(AACContext *ac,
736                                         AVCodecContext *avctx,
737                                         MPEG4AudioConfig *m4ac,
738                                         const uint8_t *data, int bit_size,
739                                         int sync_extension)
740 {
741     GetBitContext gb;
742     int i;
743
744     av_dlog(avctx, "extradata size %d\n", avctx->extradata_size);
745     for (i = 0; i < avctx->extradata_size; i++)
746          av_dlog(avctx, "%02x ", avctx->extradata[i]);
747     av_dlog(avctx, "\n");
748
749     init_get_bits(&gb, data, bit_size);
750
751     if ((i = avpriv_mpeg4audio_get_config(m4ac, data, bit_size, sync_extension)) < 0)
752         return -1;
753     if (m4ac->sampling_index > 12) {
754         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid sampling rate index %d\n", m4ac->sampling_index);
755         return -1;
756     }
757
758     skip_bits_long(&gb, i);
759
760     switch (m4ac->object_type) {
761     case AOT_AAC_MAIN:
762     case AOT_AAC_LC:
763     case AOT_AAC_LTP:
764         if (decode_ga_specific_config(ac, avctx, &gb, m4ac, m4ac->chan_config))
765             return -1;
766         break;
767     default:
768         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Audio object type %s%d is not supported.\n",
769                m4ac->sbr == 1? "SBR+" : "", m4ac->object_type);
770         return -1;
771     }
772
773     av_dlog(avctx, "AOT %d chan config %d sampling index %d (%d) SBR %d PS %d\n",
774             m4ac->object_type, m4ac->chan_config, m4ac->sampling_index,
775             m4ac->sample_rate, m4ac->sbr, m4ac->ps);
776
777     return get_bits_count(&gb);
778 }
779
780 /**
781  * linear congruential pseudorandom number generator
782  *
783  * @param   previous_val    pointer to the current state of the generator
784  *
785  * @return  Returns a 32-bit pseudorandom integer
786  */
787 static av_always_inline int lcg_random(int previous_val)
788 {
789     union { unsigned u; int s; } v = { previous_val * 1664525u + 1013904223 };
790     return v.s;
791 }
792
793 static av_always_inline void reset_predict_state(PredictorState *ps)
794 {
795     ps->r0   = 0.0f;
796     ps->r1   = 0.0f;
797     ps->cor0 = 0.0f;
798     ps->cor1 = 0.0f;
799     ps->var0 = 1.0f;
800     ps->var1 = 1.0f;
801 }
802
803 static void reset_all_predictors(PredictorState *ps)
804 {
805     int i;
806     for (i = 0; i < MAX_PREDICTORS; i++)
807         reset_predict_state(&ps[i]);
808 }
809
810 static int sample_rate_idx (int rate)
811 {
812          if (92017 <= rate) return 0;
813     else if (75132 <= rate) return 1;
814     else if (55426 <= rate) return 2;
815     else if (46009 <= rate) return 3;
816     else if (37566 <= rate) return 4;
817     else if (27713 <= rate) return 5;
818     else if (23004 <= rate) return 6;
819     else if (18783 <= rate) return 7;
820     else if (13856 <= rate) return 8;
821     else if (11502 <= rate) return 9;
822     else if (9391  <= rate) return 10;
823     else                    return 11;
824 }
825
826 static void reset_predictor_group(PredictorState *ps, int group_num)
827 {
828     int i;
829     for (i = group_num - 1; i < MAX_PREDICTORS; i += 30)
830         reset_predict_state(&ps[i]);
831 }
832
833 #define AAC_INIT_VLC_STATIC(num, size) \
834     INIT_VLC_STATIC(&vlc_spectral[num], 8, ff_aac_spectral_sizes[num], \
835          ff_aac_spectral_bits[num], sizeof( ff_aac_spectral_bits[num][0]), sizeof( ff_aac_spectral_bits[num][0]), \
836         ff_aac_spectral_codes[num], sizeof(ff_aac_spectral_codes[num][0]), sizeof(ff_aac_spectral_codes[num][0]), \
837         size);
838
839 static av_cold int aac_decode_init(AVCodecContext *avctx)
840 {
841     AACContext *ac = avctx->priv_data;
842
843     ac->avctx = avctx;
844     ac->oc[1].m4ac.sample_rate = avctx->sample_rate;
845
846     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
847
848     if (avctx->extradata_size > 0) {
849         if (decode_audio_specific_config(ac, ac->avctx, &ac->oc[1].m4ac,
850                                          avctx->extradata,
851                                          avctx->extradata_size*8, 1) < 0)
852             return -1;
853     } else {
854         int sr, i;
855         uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID*4][3];
856         int layout_map_tags;
857
858         sr = sample_rate_idx(avctx->sample_rate);
859         ac->oc[1].m4ac.sampling_index = sr;
860         ac->oc[1].m4ac.channels = avctx->channels;
861         ac->oc[1].m4ac.sbr = -1;
862         ac->oc[1].m4ac.ps = -1;
863
864         for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(ff_mpeg4audio_channels); i++)
865             if (ff_mpeg4audio_channels[i] == avctx->channels)
866                 break;
867         if (i == FF_ARRAY_ELEMS(ff_mpeg4audio_channels)) {
868             i = 0;
869         }
870         ac->oc[1].m4ac.chan_config = i;
871
872         if (ac->oc[1].m4ac.chan_config) {
873             int ret = set_default_channel_config(avctx, layout_map,
874                 &layout_map_tags, ac->oc[1].m4ac.chan_config);
875             if (!ret)
876                 output_configure(ac, layout_map, layout_map_tags,
877                                  OC_GLOBAL_HDR, 0);
878             else if (avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE)
879                 return AVERROR_INVALIDDATA;
880         }
881     }
882
883     AAC_INIT_VLC_STATIC( 0, 304);
884     AAC_INIT_VLC_STATIC( 1, 270);
885     AAC_INIT_VLC_STATIC( 2, 550);
886     AAC_INIT_VLC_STATIC( 3, 300);
887     AAC_INIT_VLC_STATIC( 4, 328);
888     AAC_INIT_VLC_STATIC( 5, 294);
889     AAC_INIT_VLC_STATIC( 6, 306);
890     AAC_INIT_VLC_STATIC( 7, 268);
891     AAC_INIT_VLC_STATIC( 8, 510);
892     AAC_INIT_VLC_STATIC( 9, 366);
893     AAC_INIT_VLC_STATIC(10, 462);
894
895     ff_aac_sbr_init();
896
897     ff_fmt_convert_init(&ac->fmt_conv, avctx);
898     avpriv_float_dsp_init(&ac->fdsp, avctx->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT);
899
900     ac->random_state = 0x1f2e3d4c;
901
902     ff_aac_tableinit();
903
904     INIT_VLC_STATIC(&vlc_scalefactors,7,FF_ARRAY_ELEMS(ff_aac_scalefactor_code),
905                     ff_aac_scalefactor_bits, sizeof(ff_aac_scalefactor_bits[0]), sizeof(ff_aac_scalefactor_bits[0]),
906                     ff_aac_scalefactor_code, sizeof(ff_aac_scalefactor_code[0]), sizeof(ff_aac_scalefactor_code[0]),
907                     352);
908
909     ff_mdct_init(&ac->mdct,       11, 1, 1.0 / (32768.0 * 1024.0));
910     ff_mdct_init(&ac->mdct_small,  8, 1, 1.0 / (32768.0 * 128.0));
911     ff_mdct_init(&ac->mdct_ltp,   11, 0, -2.0 * 32768.0);
912     // window initialization
913     ff_kbd_window_init(ff_aac_kbd_long_1024, 4.0, 1024);
914     ff_kbd_window_init(ff_aac_kbd_short_128, 6.0, 128);
915     ff_init_ff_sine_windows(10);
916     ff_init_ff_sine_windows( 7);
917
918     cbrt_tableinit();
919
920     return 0;
921 }
922
923 /**
924  * Skip data_stream_element; reference: table 4.10.
925  */
926 static int skip_data_stream_element(AACContext *ac, GetBitContext *gb)
927 {
928     int byte_align = get_bits1(gb);
929     int count = get_bits(gb, 8);
930     if (count == 255)
931         count += get_bits(gb, 8);
932     if (byte_align)
933         align_get_bits(gb);
934
935     if (get_bits_left(gb) < 8 * count) {
936         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
937         return -1;
938     }
939     skip_bits_long(gb, 8 * count);
940     return 0;
941 }
942
943 static int decode_prediction(AACContext *ac, IndividualChannelStream *ics,
944                              GetBitContext *gb)
945 {
946     int sfb;
947     if (get_bits1(gb)) {
948         ics->predictor_reset_group = get_bits(gb, 5);
949         if (ics->predictor_reset_group == 0 || ics->predictor_reset_group > 30) {
950             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid Predictor Reset Group.\n");
951             return -1;
952         }
953     }
954     for (sfb = 0; sfb < FFMIN(ics->max_sfb, ff_aac_pred_sfb_max[ac->oc[1].m4ac.sampling_index]); sfb++) {
955         ics->prediction_used[sfb] = get_bits1(gb);
956     }
957     return 0;
958 }
959
960 /**
961  * Decode Long Term Prediction data; reference: table 4.xx.
962  */
963 static void decode_ltp(LongTermPrediction *ltp,
964                        GetBitContext *gb, uint8_t max_sfb)
965 {
966     int sfb;
967
968     ltp->lag  = get_bits(gb, 11);
969     ltp->coef = ltp_coef[get_bits(gb, 3)];
970     for (sfb = 0; sfb < FFMIN(max_sfb, MAX_LTP_LONG_SFB); sfb++)
971         ltp->used[sfb] = get_bits1(gb);
972 }
973
974 /**
975  * Decode Individual Channel Stream info; reference: table 4.6.
976  */
977 static int decode_ics_info(AACContext *ac, IndividualChannelStream *ics,
978                            GetBitContext *gb)
979 {
980     if (get_bits1(gb)) {
981         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Reserved bit set.\n");
982         return AVERROR_INVALIDDATA;
983     }
984     ics->window_sequence[1] = ics->window_sequence[0];
985     ics->window_sequence[0] = get_bits(gb, 2);
986     ics->use_kb_window[1]   = ics->use_kb_window[0];
987     ics->use_kb_window[0]   = get_bits1(gb);
988     ics->num_window_groups  = 1;
989     ics->group_len[0]       = 1;
990     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
991         int i;
992         ics->max_sfb = get_bits(gb, 4);
993         for (i = 0; i < 7; i++) {
994             if (get_bits1(gb)) {
995                 ics->group_len[ics->num_window_groups - 1]++;
996             } else {
997                 ics->num_window_groups++;
998                 ics->group_len[ics->num_window_groups - 1] = 1;
999             }
1000         }
1001         ics->num_windows       = 8;
1002         ics->swb_offset        =    ff_swb_offset_128[ac->oc[1].m4ac.sampling_index];
1003         ics->num_swb           =   ff_aac_num_swb_128[ac->oc[1].m4ac.sampling_index];
1004         ics->tns_max_bands     = ff_tns_max_bands_128[ac->oc[1].m4ac.sampling_index];
1005         ics->predictor_present = 0;
1006     } else {
1007         ics->max_sfb               = get_bits(gb, 6);
1008         ics->num_windows           = 1;
1009         ics->swb_offset            =    ff_swb_offset_1024[ac->oc[1].m4ac.sampling_index];
1010         ics->num_swb               =   ff_aac_num_swb_1024[ac->oc[1].m4ac.sampling_index];
1011         ics->tns_max_bands         = ff_tns_max_bands_1024[ac->oc[1].m4ac.sampling_index];
1012         ics->predictor_present     = get_bits1(gb);
1013         ics->predictor_reset_group = 0;
1014         if (ics->predictor_present) {
1015             if (ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN) {
1016                 if (decode_prediction(ac, ics, gb)) {
1017                     return AVERROR_INVALIDDATA;
1018                 }
1019             } else if (ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_LC) {
1020                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Prediction is not allowed in AAC-LC.\n");
1021                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1022             } else {
1023                 if ((ics->ltp.present = get_bits(gb, 1)))
1024                     decode_ltp(&ics->ltp, gb, ics->max_sfb);
1025             }
1026         }
1027     }
1028
1029     if (ics->max_sfb > ics->num_swb) {
1030         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1031                "Number of scalefactor bands in group (%d) exceeds limit (%d).\n",
1032                ics->max_sfb, ics->num_swb);
1033         return AVERROR_INVALIDDATA;
1034     }
1035
1036     return 0;
1037 }
1038
1039 /**
1040  * Decode band types (section_data payload); reference: table 4.46.
1041  *
1042  * @param   band_type           array of the used band type
1043  * @param   band_type_run_end   array of the last scalefactor band of a band type run
1044  *
1045  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1046  */
1047 static int decode_band_types(AACContext *ac, enum BandType band_type[120],
1048                              int band_type_run_end[120], GetBitContext *gb,
1049                              IndividualChannelStream *ics)
1050 {
1051     int g, idx = 0;
1052     const int bits = (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) ? 3 : 5;
1053     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1054         int k = 0;
1055         while (k < ics->max_sfb) {
1056             uint8_t sect_end = k;
1057             int sect_len_incr;
1058             int sect_band_type = get_bits(gb, 4);
1059             if (sect_band_type == 12) {
1060                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid band type\n");
1061                 return -1;
1062             }
1063             do {
1064                 sect_len_incr = get_bits(gb, bits);
1065                 sect_end += sect_len_incr;
1066                 if (get_bits_left(gb) < 0) {
1067                     av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
1068                     return -1;
1069                 }
1070                 if (sect_end > ics->max_sfb) {
1071                     av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1072                            "Number of bands (%d) exceeds limit (%d).\n",
1073                            sect_end, ics->max_sfb);
1074                     return -1;
1075                 }
1076             } while (sect_len_incr == (1 << bits) - 1);
1077             for (; k < sect_end; k++) {
1078                 band_type        [idx]   = sect_band_type;
1079                 band_type_run_end[idx++] = sect_end;
1080             }
1081         }
1082     }
1083     return 0;
1084 }
1085
1086 /**
1087  * Decode scalefactors; reference: table 4.47.
1088  *
1089  * @param   global_gain         first scalefactor value as scalefactors are differentially coded
1090  * @param   band_type           array of the used band type
1091  * @param   band_type_run_end   array of the last scalefactor band of a band type run
1092  * @param   sf                  array of scalefactors or intensity stereo positions
1093  *
1094  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1095  */
1096 static int decode_scalefactors(AACContext *ac, float sf[120], GetBitContext *gb,
1097                                unsigned int global_gain,
1098                                IndividualChannelStream *ics,
1099                                enum BandType band_type[120],
1100                                int band_type_run_end[120])
1101 {
1102     int g, i, idx = 0;
1103     int offset[3] = { global_gain, global_gain - 90, 0 };
1104     int clipped_offset;
1105     int noise_flag = 1;
1106     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1107         for (i = 0; i < ics->max_sfb;) {
1108             int run_end = band_type_run_end[idx];
1109             if (band_type[idx] == ZERO_BT) {
1110                 for (; i < run_end; i++, idx++)
1111                     sf[idx] = 0.;
1112             } else if ((band_type[idx] == INTENSITY_BT) || (band_type[idx] == INTENSITY_BT2)) {
1113                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
1114                     offset[2] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
1115                     clipped_offset = av_clip(offset[2], -155, 100);
1116                     if (offset[2] != clipped_offset) {
1117                         av_log_ask_for_sample(ac->avctx, "Intensity stereo "
1118                                 "position clipped (%d -> %d).\nIf you heard an "
1119                                 "audible artifact, there may be a bug in the "
1120                                 "decoder. ", offset[2], clipped_offset);
1121                     }
1122                     sf[idx] = ff_aac_pow2sf_tab[-clipped_offset + POW_SF2_ZERO];
1123                 }
1124             } else if (band_type[idx] == NOISE_BT) {
1125                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
1126                     if (noise_flag-- > 0)
1127                         offset[1] += get_bits(gb, 9) - 256;
1128                     else
1129                         offset[1] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
1130                     clipped_offset = av_clip(offset[1], -100, 155);
1131                     if (offset[1] != clipped_offset) {
1132                         av_log_ask_for_sample(ac->avctx, "Noise gain clipped "
1133                                 "(%d -> %d).\nIf you heard an audible "
1134                                 "artifact, there may be a bug in the decoder. ",
1135                                 offset[1], clipped_offset);
1136                     }
1137                     sf[idx] = -ff_aac_pow2sf_tab[clipped_offset + POW_SF2_ZERO];
1138                 }
1139             } else {
1140                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
1141                     offset[0] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
1142                     if (offset[0] > 255U) {
1143                         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1144                                "Scalefactor (%d) out of range.\n", offset[0]);
1145                         return -1;
1146                     }
1147                     sf[idx] = -ff_aac_pow2sf_tab[offset[0] - 100 + POW_SF2_ZERO];
1148                 }
1149             }
1150         }
1151     }
1152     return 0;
1153 }
1154
1155 /**
1156  * Decode pulse data; reference: table 4.7.
1157  */
1158 static int decode_pulses(Pulse *pulse, GetBitContext *gb,
1159                          const uint16_t *swb_offset, int num_swb)
1160 {
1161     int i, pulse_swb;
1162     pulse->num_pulse = get_bits(gb, 2) + 1;
1163     pulse_swb        = get_bits(gb, 6);
1164     if (pulse_swb >= num_swb)
1165         return -1;
1166     pulse->pos[0]    = swb_offset[pulse_swb];
1167     pulse->pos[0]   += get_bits(gb, 5);
1168     if (pulse->pos[0] > 1023)
1169         return -1;
1170     pulse->amp[0]    = get_bits(gb, 4);
1171     for (i = 1; i < pulse->num_pulse; i++) {
1172         pulse->pos[i] = get_bits(gb, 5) + pulse->pos[i - 1];
1173         if (pulse->pos[i] > 1023)
1174             return -1;
1175         pulse->amp[i] = get_bits(gb, 4);
1176     }
1177     return 0;
1178 }
1179
1180 /**
1181  * Decode Temporal Noise Shaping data; reference: table 4.48.
1182  *
1183  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1184  */
1185 static int decode_tns(AACContext *ac, TemporalNoiseShaping *tns,
1186                       GetBitContext *gb, const IndividualChannelStream *ics)
1187 {
1188     int w, filt, i, coef_len, coef_res, coef_compress;
1189     const int is8 = ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE;
1190     const int tns_max_order = is8 ? 7 : ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN ? 20 : 12;
1191     for (w = 0; w < ics->num_windows; w++) {
1192         if ((tns->n_filt[w] = get_bits(gb, 2 - is8))) {
1193             coef_res = get_bits1(gb);
1194
1195             for (filt = 0; filt < tns->n_filt[w]; filt++) {
1196                 int tmp2_idx;
1197                 tns->length[w][filt] = get_bits(gb, 6 - 2 * is8);
1198
1199                 if ((tns->order[w][filt] = get_bits(gb, 5 - 2 * is8)) > tns_max_order) {
1200                     av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "TNS filter order %d is greater than maximum %d.\n",
1201                            tns->order[w][filt], tns_max_order);
1202                     tns->order[w][filt] = 0;
1203                     return -1;
1204                 }
1205                 if (tns->order[w][filt]) {
1206                     tns->direction[w][filt] = get_bits1(gb);
1207                     coef_compress = get_bits1(gb);
1208                     coef_len = coef_res + 3 - coef_compress;
1209                     tmp2_idx = 2 * coef_compress + coef_res;
1210
1211                     for (i = 0; i < tns->order[w][filt]; i++)
1212                         tns->coef[w][filt][i] = tns_tmp2_map[tmp2_idx][get_bits(gb, coef_len)];
1213                 }
1214             }
1215         }
1216     }
1217     return 0;
1218 }
1219
1220 /**
1221  * Decode Mid/Side data; reference: table 4.54.
1222  *
1223  * @param   ms_present  Indicates mid/side stereo presence. [0] mask is all 0s;
1224  *                      [1] mask is decoded from bitstream; [2] mask is all 1s;
1225  *                      [3] reserved for scalable AAC
1226  */
1227 static void decode_mid_side_stereo(ChannelElement *cpe, GetBitContext *gb,
1228                                    int ms_present)
1229 {
1230     int idx;
1231     if (ms_present == 1) {
1232         for (idx = 0; idx < cpe->ch[0].ics.num_window_groups * cpe->ch[0].ics.max_sfb; idx++)
1233             cpe->ms_mask[idx] = get_bits1(gb);
1234     } else if (ms_present == 2) {
1235         memset(cpe->ms_mask, 1, cpe->ch[0].ics.num_window_groups * cpe->ch[0].ics.max_sfb * sizeof(cpe->ms_mask[0]));
1236     }
1237 }
1238
1239 #ifndef VMUL2
1240 static inline float *VMUL2(float *dst, const float *v, unsigned idx,
1241                            const float *scale)
1242 {
1243     float s = *scale;
1244     *dst++ = v[idx    & 15] * s;
1245     *dst++ = v[idx>>4 & 15] * s;
1246     return dst;
1247 }
1248 #endif
1249
1250 #ifndef VMUL4
1251 static inline float *VMUL4(float *dst, const float *v, unsigned idx,
1252                            const float *scale)
1253 {
1254     float s = *scale;
1255     *dst++ = v[idx    & 3] * s;
1256     *dst++ = v[idx>>2 & 3] * s;
1257     *dst++ = v[idx>>4 & 3] * s;
1258     *dst++ = v[idx>>6 & 3] * s;
1259     return dst;
1260 }
1261 #endif
1262
1263 #ifndef VMUL2S
1264 static inline float *VMUL2S(float *dst, const float *v, unsigned idx,
1265                             unsigned sign, const float *scale)
1266 {
1267     union av_intfloat32 s0, s1;
1268
1269     s0.f = s1.f = *scale;
1270     s0.i ^= sign >> 1 << 31;
1271     s1.i ^= sign      << 31;
1272
1273     *dst++ = v[idx    & 15] * s0.f;
1274     *dst++ = v[idx>>4 & 15] * s1.f;
1275
1276     return dst;
1277 }
1278 #endif
1279
1280 #ifndef VMUL4S
1281 static inline float *VMUL4S(float *dst, const float *v, unsigned idx,
1282                             unsigned sign, const float *scale)
1283 {
1284     unsigned nz = idx >> 12;
1285     union av_intfloat32 s = { .f = *scale };
1286     union av_intfloat32 t;
1287
1288     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1289     *dst++ = v[idx    & 3] * t.f;
1290
1291     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
1292     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1293     *dst++ = v[idx>>2 & 3] * t.f;
1294
1295     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
1296     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1297     *dst++ = v[idx>>4 & 3] * t.f;
1298
1299     sign <<= nz & 1;
1300     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1301     *dst++ = v[idx>>6 & 3] * t.f;
1302
1303     return dst;
1304 }
1305 #endif
1306
1307 /**
1308  * Decode spectral data; reference: table 4.50.
1309  * Dequantize and scale spectral data; reference: 4.6.3.3.
1310  *
1311  * @param   coef            array of dequantized, scaled spectral data
1312  * @param   sf              array of scalefactors or intensity stereo positions
1313  * @param   pulse_present   set if pulses are present
1314  * @param   pulse           pointer to pulse data struct
1315  * @param   band_type       array of the used band type
1316  *
1317  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1318  */
1319 static int decode_spectrum_and_dequant(AACContext *ac, float coef[1024],
1320                                        GetBitContext *gb, const float sf[120],
1321                                        int pulse_present, const Pulse *pulse,
1322                                        const IndividualChannelStream *ics,
1323                                        enum BandType band_type[120])
1324 {
1325     int i, k, g, idx = 0;
1326     const int c = 1024 / ics->num_windows;
1327     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1328     float *coef_base = coef;
1329
1330     for (g = 0; g < ics->num_windows; g++)
1331         memset(coef + g * 128 + offsets[ics->max_sfb], 0, sizeof(float) * (c - offsets[ics->max_sfb]));
1332
1333     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1334         unsigned g_len = ics->group_len[g];
1335
1336         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
1337             const unsigned cbt_m1 = band_type[idx] - 1;
1338             float *cfo = coef + offsets[i];
1339             int off_len = offsets[i + 1] - offsets[i];
1340             int group;
1341
1342             if (cbt_m1 >= INTENSITY_BT2 - 1) {
1343                 for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1344                     memset(cfo, 0, off_len * sizeof(float));
1345                 }
1346             } else if (cbt_m1 == NOISE_BT - 1) {
1347                 for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1348                     float scale;
1349                     float band_energy;
1350
1351                     for (k = 0; k < off_len; k++) {
1352                         ac->random_state  = lcg_random(ac->random_state);
1353                         cfo[k] = ac->random_state;
1354                     }
1355
1356                     band_energy = ac->fdsp.scalarproduct_float(cfo, cfo, off_len);
1357                     scale = sf[idx] / sqrtf(band_energy);
1358                     ac->fdsp.vector_fmul_scalar(cfo, cfo, scale, off_len);
1359                 }
1360             } else {
1361                 const float *vq = ff_aac_codebook_vector_vals[cbt_m1];
1362                 const uint16_t *cb_vector_idx = ff_aac_codebook_vector_idx[cbt_m1];
1363                 VLC_TYPE (*vlc_tab)[2] = vlc_spectral[cbt_m1].table;
1364                 OPEN_READER(re, gb);
1365
1366                 switch (cbt_m1 >> 1) {
1367                 case 0:
1368                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1369                         float *cf = cfo;
1370                         int len = off_len;
1371
1372                         do {
1373                             int code;
1374                             unsigned cb_idx;
1375
1376                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1377                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1378                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1379                             cf = VMUL4(cf, vq, cb_idx, sf + idx);
1380                         } while (len -= 4);
1381                     }
1382                     break;
1383
1384                 case 1:
1385                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1386                         float *cf = cfo;
1387                         int len = off_len;
1388
1389                         do {
1390                             int code;
1391                             unsigned nnz;
1392                             unsigned cb_idx;
1393                             uint32_t bits;
1394
1395                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1396                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1397                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1398                             nnz = cb_idx >> 8 & 15;
1399                             bits = nnz ? GET_CACHE(re, gb) : 0;
1400                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1401                             cf = VMUL4S(cf, vq, cb_idx, bits, sf + idx);
1402                         } while (len -= 4);
1403                     }
1404                     break;
1405
1406                 case 2:
1407                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1408                         float *cf = cfo;
1409                         int len = off_len;
1410
1411                         do {
1412                             int code;
1413                             unsigned cb_idx;
1414
1415                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1416                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1417                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1418                             cf = VMUL2(cf, vq, cb_idx, sf + idx);
1419                         } while (len -= 2);
1420                     }
1421                     break;
1422
1423                 case 3:
1424                 case 4:
1425                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1426                         float *cf = cfo;
1427                         int len = off_len;
1428
1429                         do {
1430                             int code;
1431                             unsigned nnz;
1432                             unsigned cb_idx;
1433                             unsigned sign;
1434
1435                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1436                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1437                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1438                             nnz = cb_idx >> 8 & 15;
1439                             sign = nnz ? SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (cb_idx >> 12) : 0;
1440                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1441                             cf = VMUL2S(cf, vq, cb_idx, sign, sf + idx);
1442                         } while (len -= 2);
1443                     }
1444                     break;
1445
1446                 default:
1447                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1448                         float *cf = cfo;
1449                         uint32_t *icf = (uint32_t *) cf;
1450                         int len = off_len;
1451
1452                         do {
1453                             int code;
1454                             unsigned nzt, nnz;
1455                             unsigned cb_idx;
1456                             uint32_t bits;
1457                             int j;
1458
1459                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1460                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1461
1462                             if (!code) {
1463                                 *icf++ = 0;
1464                                 *icf++ = 0;
1465                                 continue;
1466                             }
1467
1468                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1469                             nnz = cb_idx >> 12;
1470                             nzt = cb_idx >> 8;
1471                             bits = SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (32-nnz);
1472                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1473
1474                             for (j = 0; j < 2; j++) {
1475                                 if (nzt & 1<<j) {
1476                                     uint32_t b;
1477                                     int n;
1478                                     /* The total length of escape_sequence must be < 22 bits according
1479                                        to the specification (i.e. max is 111111110xxxxxxxxxxxx). */
1480                                     UPDATE_CACHE(re, gb);
1481                                     b = GET_CACHE(re, gb);
1482                                     b = 31 - av_log2(~b);
1483
1484                                     if (b > 8) {
1485                                         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in spectral data, ESC overflow\n");
1486                                         return -1;
1487                                     }
1488
1489                                     SKIP_BITS(re, gb, b + 1);
1490                                     b += 4;
1491                                     n = (1 << b) + SHOW_UBITS(re, gb, b);
1492                                     LAST_SKIP_BITS(re, gb, b);
1493                                     *icf++ = cbrt_tab[n] | (bits & 1U<<31);
1494                                     bits <<= 1;
1495                                 } else {
1496                                     unsigned v = ((const uint32_t*)vq)[cb_idx & 15];
1497                                     *icf++ = (bits & 1U<<31) | v;
1498                                     bits <<= !!v;
1499                                 }
1500                                 cb_idx >>= 4;
1501                             }
1502                         } while (len -= 2);
1503
1504                         ac->fdsp.vector_fmul_scalar(cfo, cfo, sf[idx], off_len);
1505                     }
1506                 }
1507
1508                 CLOSE_READER(re, gb);
1509             }
1510         }
1511         coef += g_len << 7;
1512     }
1513
1514     if (pulse_present) {
1515         idx = 0;
1516         for (i = 0; i < pulse->num_pulse; i++) {
1517             float co = coef_base[ pulse->pos[i] ];
1518             while (offsets[idx + 1] <= pulse->pos[i])
1519                 idx++;
1520             if (band_type[idx] != NOISE_BT && sf[idx]) {
1521                 float ico = -pulse->amp[i];
1522                 if (co) {
1523                     co /= sf[idx];
1524                     ico = co / sqrtf(sqrtf(fabsf(co))) + (co > 0 ? -ico : ico);
1525                 }
1526                 coef_base[ pulse->pos[i] ] = cbrtf(fabsf(ico)) * ico * sf[idx];
1527             }
1528         }
1529     }
1530     return 0;
1531 }
1532
1533 static av_always_inline float flt16_round(float pf)
1534 {
1535     union av_intfloat32 tmp;
1536     tmp.f = pf;
1537     tmp.i = (tmp.i + 0x00008000U) & 0xFFFF0000U;
1538     return tmp.f;
1539 }
1540
1541 static av_always_inline float flt16_even(float pf)
1542 {
1543     union av_intfloat32 tmp;
1544     tmp.f = pf;
1545     tmp.i = (tmp.i + 0x00007FFFU + (tmp.i & 0x00010000U >> 16)) & 0xFFFF0000U;
1546     return tmp.f;
1547 }
1548
1549 static av_always_inline float flt16_trunc(float pf)
1550 {
1551     union av_intfloat32 pun;
1552     pun.f = pf;
1553     pun.i &= 0xFFFF0000U;
1554     return pun.f;
1555 }
1556
1557 static av_always_inline void predict(PredictorState *ps, float *coef,
1558                                      int output_enable)
1559 {
1560     const float a     = 0.953125; // 61.0 / 64
1561     const float alpha = 0.90625;  // 29.0 / 32
1562     float e0, e1;
1563     float pv;
1564     float k1, k2;
1565     float   r0 = ps->r0,     r1 = ps->r1;
1566     float cor0 = ps->cor0, cor1 = ps->cor1;
1567     float var0 = ps->var0, var1 = ps->var1;
1568
1569     k1 = var0 > 1 ? cor0 * flt16_even(a / var0) : 0;
1570     k2 = var1 > 1 ? cor1 * flt16_even(a / var1) : 0;
1571
1572     pv = flt16_round(k1 * r0 + k2 * r1);
1573     if (output_enable)
1574         *coef += pv;
1575
1576     e0 = *coef;
1577     e1 = e0 - k1 * r0;
1578
1579     ps->cor1 = flt16_trunc(alpha * cor1 + r1 * e1);
1580     ps->var1 = flt16_trunc(alpha * var1 + 0.5f * (r1 * r1 + e1 * e1));
1581     ps->cor0 = flt16_trunc(alpha * cor0 + r0 * e0);
1582     ps->var0 = flt16_trunc(alpha * var0 + 0.5f * (r0 * r0 + e0 * e0));
1583
1584     ps->r1 = flt16_trunc(a * (r0 - k1 * e0));
1585     ps->r0 = flt16_trunc(a * e0);
1586 }
1587
1588 /**
1589  * Apply AAC-Main style frequency domain prediction.
1590  */
1591 static void apply_prediction(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
1592 {
1593     int sfb, k;
1594
1595     if (!sce->ics.predictor_initialized) {
1596         reset_all_predictors(sce->predictor_state);
1597         sce->ics.predictor_initialized = 1;
1598     }
1599
1600     if (sce->ics.window_sequence[0] != EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1601         for (sfb = 0; sfb < ff_aac_pred_sfb_max[ac->oc[1].m4ac.sampling_index]; sfb++) {
1602             for (k = sce->ics.swb_offset[sfb]; k < sce->ics.swb_offset[sfb + 1]; k++) {
1603                 predict(&sce->predictor_state[k], &sce->coeffs[k],
1604                         sce->ics.predictor_present && sce->ics.prediction_used[sfb]);
1605             }
1606         }
1607         if (sce->ics.predictor_reset_group)
1608             reset_predictor_group(sce->predictor_state, sce->ics.predictor_reset_group);
1609     } else
1610         reset_all_predictors(sce->predictor_state);
1611 }
1612
1613 /**
1614  * Decode an individual_channel_stream payload; reference: table 4.44.
1615  *
1616  * @param   common_window   Channels have independent [0], or shared [1], Individual Channel Stream information.
1617  * @param   scale_flag      scalable [1] or non-scalable [0] AAC (Unused until scalable AAC is implemented.)
1618  *
1619  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1620  */
1621 static int decode_ics(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce,
1622                       GetBitContext *gb, int common_window, int scale_flag)
1623 {
1624     Pulse pulse;
1625     TemporalNoiseShaping    *tns = &sce->tns;
1626     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
1627     float *out = sce->coeffs;
1628     int global_gain, pulse_present = 0;
1629
1630     /* This assignment is to silence a GCC warning about the variable being used
1631      * uninitialized when in fact it always is.
1632      */
1633     pulse.num_pulse = 0;
1634
1635     global_gain = get_bits(gb, 8);
1636
1637     if (!common_window && !scale_flag) {
1638         if (decode_ics_info(ac, ics, gb) < 0)
1639             return AVERROR_INVALIDDATA;
1640     }
1641
1642     if (decode_band_types(ac, sce->band_type, sce->band_type_run_end, gb, ics) < 0)
1643         return -1;
1644     if (decode_scalefactors(ac, sce->sf, gb, global_gain, ics, sce->band_type, sce->band_type_run_end) < 0)
1645         return -1;
1646
1647     pulse_present = 0;
1648     if (!scale_flag) {
1649         if ((pulse_present = get_bits1(gb))) {
1650             if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1651                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Pulse tool not allowed in eight short sequence.\n");
1652                 return -1;
1653             }
1654             if (decode_pulses(&pulse, gb, ics->swb_offset, ics->num_swb)) {
1655                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Pulse data corrupt or invalid.\n");
1656                 return -1;
1657             }
1658         }
1659         if ((tns->present = get_bits1(gb)) && decode_tns(ac, tns, gb, ics))
1660             return -1;
1661         if (get_bits1(gb)) {
1662             av_log_missing_feature(ac->avctx, "SSR", 1);
1663             return AVERROR_PATCHWELCOME;
1664         }
1665     }
1666
1667     if (decode_spectrum_and_dequant(ac, out, gb, sce->sf, pulse_present, &pulse, ics, sce->band_type) < 0)
1668         return -1;
1669
1670     if (ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN && !common_window)
1671         apply_prediction(ac, sce);
1672
1673     return 0;
1674 }
1675
1676 /**
1677  * Mid/Side stereo decoding; reference: 4.6.8.1.3.
1678  */
1679 static void apply_mid_side_stereo(AACContext *ac, ChannelElement *cpe)
1680 {
1681     const IndividualChannelStream *ics = &cpe->ch[0].ics;
1682     float *ch0 = cpe->ch[0].coeffs;
1683     float *ch1 = cpe->ch[1].coeffs;
1684     int g, i, group, idx = 0;
1685     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1686     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1687         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
1688             if (cpe->ms_mask[idx] &&
1689                     cpe->ch[0].band_type[idx] < NOISE_BT && cpe->ch[1].band_type[idx] < NOISE_BT) {
1690                 for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++) {
1691                     ac->fdsp.butterflies_float(ch0 + group * 128 + offsets[i],
1692                                                ch1 + group * 128 + offsets[i],
1693                                                offsets[i+1] - offsets[i]);
1694                 }
1695             }
1696         }
1697         ch0 += ics->group_len[g] * 128;
1698         ch1 += ics->group_len[g] * 128;
1699     }
1700 }
1701
1702 /**
1703  * intensity stereo decoding; reference: 4.6.8.2.3
1704  *
1705  * @param   ms_present  Indicates mid/side stereo presence. [0] mask is all 0s;
1706  *                      [1] mask is decoded from bitstream; [2] mask is all 1s;
1707  *                      [3] reserved for scalable AAC
1708  */
1709 static void apply_intensity_stereo(AACContext *ac, ChannelElement *cpe, int ms_present)
1710 {
1711     const IndividualChannelStream *ics = &cpe->ch[1].ics;
1712     SingleChannelElement         *sce1 = &cpe->ch[1];
1713     float *coef0 = cpe->ch[0].coeffs, *coef1 = cpe->ch[1].coeffs;
1714     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1715     int g, group, i, idx = 0;
1716     int c;
1717     float scale;
1718     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1719         for (i = 0; i < ics->max_sfb;) {
1720             if (sce1->band_type[idx] == INTENSITY_BT || sce1->band_type[idx] == INTENSITY_BT2) {
1721                 const int bt_run_end = sce1->band_type_run_end[idx];
1722                 for (; i < bt_run_end; i++, idx++) {
1723                     c = -1 + 2 * (sce1->band_type[idx] - 14);
1724                     if (ms_present)
1725                         c *= 1 - 2 * cpe->ms_mask[idx];
1726                     scale = c * sce1->sf[idx];
1727                     for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++)
1728                         ac->fdsp.vector_fmul_scalar(coef1 + group * 128 + offsets[i],
1729                                                     coef0 + group * 128 + offsets[i],
1730                                                     scale,
1731                                                     offsets[i + 1] - offsets[i]);
1732                 }
1733             } else {
1734                 int bt_run_end = sce1->band_type_run_end[idx];
1735                 idx += bt_run_end - i;
1736                 i    = bt_run_end;
1737             }
1738         }
1739         coef0 += ics->group_len[g] * 128;
1740         coef1 += ics->group_len[g] * 128;
1741     }
1742 }
1743
1744 /**
1745  * Decode a channel_pair_element; reference: table 4.4.
1746  *
1747  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1748  */
1749 static int decode_cpe(AACContext *ac, GetBitContext *gb, ChannelElement *cpe)
1750 {
1751     int i, ret, common_window, ms_present = 0;
1752
1753     common_window = get_bits1(gb);
1754     if (common_window) {
1755         if (decode_ics_info(ac, &cpe->ch[0].ics, gb))
1756             return AVERROR_INVALIDDATA;
1757         i = cpe->ch[1].ics.use_kb_window[0];
1758         cpe->ch[1].ics = cpe->ch[0].ics;
1759         cpe->ch[1].ics.use_kb_window[1] = i;
1760         if (cpe->ch[1].ics.predictor_present && (ac->oc[1].m4ac.object_type != AOT_AAC_MAIN))
1761             if ((cpe->ch[1].ics.ltp.present = get_bits(gb, 1)))
1762                 decode_ltp(&cpe->ch[1].ics.ltp, gb, cpe->ch[1].ics.max_sfb);
1763         ms_present = get_bits(gb, 2);
1764         if (ms_present == 3) {
1765             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "ms_present = 3 is reserved.\n");
1766             return -1;
1767         } else if (ms_present)
1768             decode_mid_side_stereo(cpe, gb, ms_present);
1769     }
1770     if ((ret = decode_ics(ac, &cpe->ch[0], gb, common_window, 0)))
1771         return ret;
1772     if ((ret = decode_ics(ac, &cpe->ch[1], gb, common_window, 0)))
1773         return ret;
1774
1775     if (common_window) {
1776         if (ms_present)
1777             apply_mid_side_stereo(ac, cpe);
1778         if (ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN) {
1779             apply_prediction(ac, &cpe->ch[0]);
1780             apply_prediction(ac, &cpe->ch[1]);
1781         }
1782     }
1783
1784     apply_intensity_stereo(ac, cpe, ms_present);
1785     return 0;
1786 }
1787
1788 static const float cce_scale[] = {
1789     1.09050773266525765921, //2^(1/8)
1790     1.18920711500272106672, //2^(1/4)
1791     M_SQRT2,
1792     2,
1793 };
1794
1795 /**
1796  * Decode coupling_channel_element; reference: table 4.8.
1797  *
1798  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1799  */
1800 static int decode_cce(AACContext *ac, GetBitContext *gb, ChannelElement *che)
1801 {
1802     int num_gain = 0;
1803     int c, g, sfb, ret;
1804     int sign;
1805     float scale;
1806     SingleChannelElement *sce = &che->ch[0];
1807     ChannelCoupling     *coup = &che->coup;
1808
1809     coup->coupling_point = 2 * get_bits1(gb);
1810     coup->num_coupled = get_bits(gb, 3);
1811     for (c = 0; c <= coup->num_coupled; c++) {
1812         num_gain++;
1813         coup->type[c] = get_bits1(gb) ? TYPE_CPE : TYPE_SCE;
1814         coup->id_select[c] = get_bits(gb, 4);
1815         if (coup->type[c] == TYPE_CPE) {
1816             coup->ch_select[c] = get_bits(gb, 2);
1817             if (coup->ch_select[c] == 3)
1818                 num_gain++;
1819         } else
1820             coup->ch_select[c] = 2;
1821     }
1822     coup->coupling_point += get_bits1(gb) || (coup->coupling_point >> 1);
1823
1824     sign  = get_bits(gb, 1);
1825     scale = cce_scale[get_bits(gb, 2)];
1826
1827     if ((ret = decode_ics(ac, sce, gb, 0, 0)))
1828         return ret;
1829
1830     for (c = 0; c < num_gain; c++) {
1831         int idx  = 0;
1832         int cge  = 1;
1833         int gain = 0;
1834         float gain_cache = 1.;
1835         if (c) {
1836             cge = coup->coupling_point == AFTER_IMDCT ? 1 : get_bits1(gb);
1837             gain = cge ? get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60: 0;
1838             gain_cache = powf(scale, -gain);
1839         }
1840         if (coup->coupling_point == AFTER_IMDCT) {
1841             coup->gain[c][0] = gain_cache;
1842         } else {
1843             for (g = 0; g < sce->ics.num_window_groups; g++) {
1844                 for (sfb = 0; sfb < sce->ics.max_sfb; sfb++, idx++) {
1845                     if (sce->band_type[idx] != ZERO_BT) {
1846                         if (!cge) {
1847                             int t = get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
1848                             if (t) {
1849                                 int s = 1;
1850                                 t = gain += t;
1851                                 if (sign) {
1852                                     s  -= 2 * (t & 0x1);
1853                                     t >>= 1;
1854                                 }
1855                                 gain_cache = powf(scale, -t) * s;
1856                             }
1857                         }
1858                         coup->gain[c][idx] = gain_cache;
1859                     }
1860                 }
1861             }
1862         }
1863     }
1864     return 0;
1865 }
1866
1867 /**
1868  * Parse whether channels are to be excluded from Dynamic Range Compression; reference: table 4.53.
1869  *
1870  * @return  Returns number of bytes consumed.
1871  */
1872 static int decode_drc_channel_exclusions(DynamicRangeControl *che_drc,
1873                                          GetBitContext *gb)
1874 {
1875     int i;
1876     int num_excl_chan = 0;
1877
1878     do {
1879         for (i = 0; i < 7; i++)
1880             che_drc->exclude_mask[num_excl_chan++] = get_bits1(gb);
1881     } while (num_excl_chan < MAX_CHANNELS - 7 && get_bits1(gb));
1882
1883     return num_excl_chan / 7;
1884 }
1885
1886 /**
1887  * Decode dynamic range information; reference: table 4.52.
1888  *
1889  * @return  Returns number of bytes consumed.
1890  */
1891 static int decode_dynamic_range(DynamicRangeControl *che_drc,
1892                                 GetBitContext *gb)
1893 {
1894     int n             = 1;
1895     int drc_num_bands = 1;
1896     int i;
1897
1898     /* pce_tag_present? */
1899     if (get_bits1(gb)) {
1900         che_drc->pce_instance_tag  = get_bits(gb, 4);
1901         skip_bits(gb, 4); // tag_reserved_bits
1902         n++;
1903     }
1904
1905     /* excluded_chns_present? */
1906     if (get_bits1(gb)) {
1907         n += decode_drc_channel_exclusions(che_drc, gb);
1908     }
1909
1910     /* drc_bands_present? */
1911     if (get_bits1(gb)) {
1912         che_drc->band_incr            = get_bits(gb, 4);
1913         che_drc->interpolation_scheme = get_bits(gb, 4);
1914         n++;
1915         drc_num_bands += che_drc->band_incr;
1916         for (i = 0; i < drc_num_bands; i++) {
1917             che_drc->band_top[i] = get_bits(gb, 8);
1918             n++;
1919         }
1920     }
1921
1922     /* prog_ref_level_present? */
1923     if (get_bits1(gb)) {
1924         che_drc->prog_ref_level = get_bits(gb, 7);
1925         skip_bits1(gb); // prog_ref_level_reserved_bits
1926         n++;
1927     }
1928
1929     for (i = 0; i < drc_num_bands; i++) {
1930         che_drc->dyn_rng_sgn[i] = get_bits1(gb);
1931         che_drc->dyn_rng_ctl[i] = get_bits(gb, 7);
1932         n++;
1933     }
1934
1935     return n;
1936 }
1937
1938 /**
1939  * Decode extension data (incomplete); reference: table 4.51.
1940  *
1941  * @param   cnt length of TYPE_FIL syntactic element in bytes
1942  *
1943  * @return Returns number of bytes consumed
1944  */
1945 static int decode_extension_payload(AACContext *ac, GetBitContext *gb, int cnt,
1946                                     ChannelElement *che, enum RawDataBlockType elem_type)
1947 {
1948     int crc_flag = 0;
1949     int res = cnt;
1950     switch (get_bits(gb, 4)) { // extension type
1951     case EXT_SBR_DATA_CRC:
1952         crc_flag++;
1953     case EXT_SBR_DATA:
1954         if (!che) {
1955             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "SBR was found before the first channel element.\n");
1956             return res;
1957         } else if (!ac->oc[1].m4ac.sbr) {
1958             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "SBR signaled to be not-present but was found in the bitstream.\n");
1959             skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
1960             return res;
1961         } else if (ac->oc[1].m4ac.sbr == -1 && ac->oc[1].status == OC_LOCKED) {
1962             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Implicit SBR was found with a first occurrence after the first frame.\n");
1963             skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
1964             return res;
1965         } else if (ac->oc[1].m4ac.ps == -1 && ac->oc[1].status < OC_LOCKED && ac->avctx->channels == 1) {
1966             ac->oc[1].m4ac.sbr = 1;
1967             ac->oc[1].m4ac.ps = 1;
1968             output_configure(ac, ac->oc[1].layout_map, ac->oc[1].layout_map_tags,
1969                              ac->oc[1].status, 1);
1970         } else {
1971             ac->oc[1].m4ac.sbr = 1;
1972         }
1973         res = ff_decode_sbr_extension(ac, &che->sbr, gb, crc_flag, cnt, elem_type);
1974         break;
1975     case EXT_DYNAMIC_RANGE:
1976         res = decode_dynamic_range(&ac->che_drc, gb);
1977         break;
1978     case EXT_FILL:
1979     case EXT_FILL_DATA:
1980     case EXT_DATA_ELEMENT:
1981     default:
1982         skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
1983         break;
1984     };
1985     return res;
1986 }
1987
1988 /**
1989  * Decode Temporal Noise Shaping filter coefficients and apply all-pole filters; reference: 4.6.9.3.
1990  *
1991  * @param   decode  1 if tool is used normally, 0 if tool is used in LTP.
1992  * @param   coef    spectral coefficients
1993  */
1994 static void apply_tns(float coef[1024], TemporalNoiseShaping *tns,
1995                       IndividualChannelStream *ics, int decode)
1996 {
1997     const int mmm = FFMIN(ics->tns_max_bands, ics->max_sfb);
1998     int w, filt, m, i;
1999     int bottom, top, order, start, end, size, inc;
2000     float lpc[TNS_MAX_ORDER];
2001     float tmp[TNS_MAX_ORDER + 1];
2002
2003     for (w = 0; w < ics->num_windows; w++) {
2004         bottom = ics->num_swb;
2005         for (filt = 0; filt < tns->n_filt[w]; filt++) {
2006             top    = bottom;
2007             bottom = FFMAX(0, top - tns->length[w][filt]);
2008             order  = tns->order[w][filt];
2009             if (order == 0)
2010                 continue;
2011
2012             // tns_decode_coef
2013             compute_lpc_coefs(tns->coef[w][filt], order, lpc, 0, 0, 0);
2014
2015             start = ics->swb_offset[FFMIN(bottom, mmm)];
2016             end   = ics->swb_offset[FFMIN(   top, mmm)];
2017             if ((size = end - start) <= 0)
2018                 continue;
2019             if (tns->direction[w][filt]) {
2020                 inc = -1;
2021                 start = end - 1;
2022             } else {
2023                 inc = 1;
2024             }
2025             start += w * 128;
2026
2027             if (decode) {
2028                 // ar filter
2029                 for (m = 0; m < size; m++, start += inc)
2030                     for (i = 1; i <= FFMIN(m, order); i++)
2031                         coef[start] -= coef[start - i * inc] * lpc[i - 1];
2032             } else {
2033                 // ma filter
2034                 for (m = 0; m < size; m++, start += inc) {
2035                     tmp[0] = coef[start];
2036                     for (i = 1; i <= FFMIN(m, order); i++)
2037                         coef[start] += tmp[i] * lpc[i - 1];
2038                     for (i = order; i > 0; i--)
2039                         tmp[i] = tmp[i - 1];
2040                 }
2041             }
2042         }
2043     }
2044 }
2045
2046 /**
2047  *  Apply windowing and MDCT to obtain the spectral
2048  *  coefficient from the predicted sample by LTP.
2049  */
2050 static void windowing_and_mdct_ltp(AACContext *ac, float *out,
2051                                    float *in, IndividualChannelStream *ics)
2052 {
2053     const float *lwindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
2054     const float *swindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
2055     const float *lwindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
2056     const float *swindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
2057
2058     if (ics->window_sequence[0] != LONG_STOP_SEQUENCE) {
2059         ac->fdsp.vector_fmul(in, in, lwindow_prev, 1024);
2060     } else {
2061         memset(in, 0, 448 * sizeof(float));
2062         ac->fdsp.vector_fmul(in + 448, in + 448, swindow_prev, 128);
2063     }
2064     if (ics->window_sequence[0] != LONG_START_SEQUENCE) {
2065         ac->fdsp.vector_fmul_reverse(in + 1024, in + 1024, lwindow, 1024);
2066     } else {
2067         ac->fdsp.vector_fmul_reverse(in + 1024 + 448, in + 1024 + 448, swindow, 128);
2068         memset(in + 1024 + 576, 0, 448 * sizeof(float));
2069     }
2070     ac->mdct_ltp.mdct_calc(&ac->mdct_ltp, out, in);
2071 }
2072
2073 /**
2074  * Apply the long term prediction
2075  */
2076 static void apply_ltp(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
2077 {
2078     const LongTermPrediction *ltp = &sce->ics.ltp;
2079     const uint16_t *offsets = sce->ics.swb_offset;
2080     int i, sfb;
2081
2082     if (sce->ics.window_sequence[0] != EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
2083         float *predTime = sce->ret;
2084         float *predFreq = ac->buf_mdct;
2085         int16_t num_samples = 2048;
2086
2087         if (ltp->lag < 1024)
2088             num_samples = ltp->lag + 1024;
2089         for (i = 0; i < num_samples; i++)
2090             predTime[i] = sce->ltp_state[i + 2048 - ltp->lag] * ltp->coef;
2091         memset(&predTime[i], 0, (2048 - i) * sizeof(float));
2092
2093         windowing_and_mdct_ltp(ac, predFreq, predTime, &sce->ics);
2094
2095         if (sce->tns.present)
2096             apply_tns(predFreq, &sce->tns, &sce->ics, 0);
2097
2098         for (sfb = 0; sfb < FFMIN(sce->ics.max_sfb, MAX_LTP_LONG_SFB); sfb++)
2099             if (ltp->used[sfb])
2100                 for (i = offsets[sfb]; i < offsets[sfb + 1]; i++)
2101                     sce->coeffs[i] += predFreq[i];
2102     }
2103 }
2104
2105 /**
2106  * Update the LTP buffer for next frame
2107  */
2108 static void update_ltp(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
2109 {
2110     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
2111     float *saved     = sce->saved;
2112     float *saved_ltp = sce->coeffs;
2113     const float *lwindow = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
2114     const float *swindow = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
2115     int i;
2116
2117     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
2118         memcpy(saved_ltp,       saved, 512 * sizeof(float));
2119         memset(saved_ltp + 576, 0,     448 * sizeof(float));
2120         ac->fdsp.vector_fmul_reverse(saved_ltp + 448, ac->buf_mdct + 960,     &swindow[64],      64);
2121         for (i = 0; i < 64; i++)
2122             saved_ltp[i + 512] = ac->buf_mdct[1023 - i] * swindow[63 - i];
2123     } else if (ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE) {
2124         memcpy(saved_ltp,       ac->buf_mdct + 512, 448 * sizeof(float));
2125         memset(saved_ltp + 576, 0,                  448 * sizeof(float));
2126         ac->fdsp.vector_fmul_reverse(saved_ltp + 448, ac->buf_mdct + 960,     &swindow[64],      64);
2127         for (i = 0; i < 64; i++)
2128             saved_ltp[i + 512] = ac->buf_mdct[1023 - i] * swindow[63 - i];
2129     } else { // LONG_STOP or ONLY_LONG
2130         ac->fdsp.vector_fmul_reverse(saved_ltp,       ac->buf_mdct + 512,     &lwindow[512],     512);
2131         for (i = 0; i < 512; i++)
2132             saved_ltp[i + 512] = ac->buf_mdct[1023 - i] * lwindow[511 - i];
2133     }
2134
2135     memcpy(sce->ltp_state,      sce->ltp_state+1024, 1024 * sizeof(*sce->ltp_state));
2136     memcpy(sce->ltp_state+1024, sce->ret,            1024 * sizeof(*sce->ltp_state));
2137     memcpy(sce->ltp_state+2048, saved_ltp,           1024 * sizeof(*sce->ltp_state));
2138 }
2139
2140 /**
2141  * Conduct IMDCT and windowing.
2142  */
2143 static void imdct_and_windowing(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
2144 {
2145     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
2146     float *in    = sce->coeffs;
2147     float *out   = sce->ret;
2148     float *saved = sce->saved;
2149     const float *swindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
2150     const float *lwindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
2151     const float *swindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
2152     float *buf  = ac->buf_mdct;
2153     float *temp = ac->temp;
2154     int i;
2155
2156     // imdct
2157     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
2158         for (i = 0; i < 1024; i += 128)
2159             ac->mdct_small.imdct_half(&ac->mdct_small, buf + i, in + i);
2160     } else
2161         ac->mdct.imdct_half(&ac->mdct, buf, in);
2162
2163     /* window overlapping
2164      * NOTE: To simplify the overlapping code, all 'meaningless' short to long
2165      * and long to short transitions are considered to be short to short
2166      * transitions. This leaves just two cases (long to long and short to short)
2167      * with a little special sauce for EIGHT_SHORT_SEQUENCE.
2168      */
2169     if ((ics->window_sequence[1] == ONLY_LONG_SEQUENCE || ics->window_sequence[1] == LONG_STOP_SEQUENCE) &&
2170             (ics->window_sequence[0] == ONLY_LONG_SEQUENCE || ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE)) {
2171         ac->fdsp.vector_fmul_window(    out,               saved,            buf,         lwindow_prev, 512);
2172     } else {
2173         memcpy(                         out,               saved,            448 * sizeof(float));
2174
2175         if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
2176             ac->fdsp.vector_fmul_window(out + 448 + 0*128, saved + 448,      buf + 0*128, swindow_prev, 64);
2177             ac->fdsp.vector_fmul_window(out + 448 + 1*128, buf + 0*128 + 64, buf + 1*128, swindow,      64);
2178             ac->fdsp.vector_fmul_window(out + 448 + 2*128, buf + 1*128 + 64, buf + 2*128, swindow,      64);
2179             ac->fdsp.vector_fmul_window(out + 448 + 3*128, buf + 2*128 + 64, buf + 3*128, swindow,      64);
2180             ac->fdsp.vector_fmul_window(temp,              buf + 3*128 + 64, buf + 4*128, swindow,      64);
2181             memcpy(                     out + 448 + 4*128, temp, 64 * sizeof(float));
2182         } else {
2183             ac->fdsp.vector_fmul_window(out + 448,         saved + 448,      buf,         swindow_prev, 64);
2184             memcpy(                     out + 576,         buf + 64,         448 * sizeof(float));
2185         }
2186     }
2187
2188     // buffer update
2189     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
2190         memcpy(                     saved,       temp + 64,         64 * sizeof(float));
2191         ac->fdsp.vector_fmul_window(saved + 64,  buf + 4*128 + 64, buf + 5*128, swindow, 64);
2192         ac->fdsp.vector_fmul_window(saved + 192, buf + 5*128 + 64, buf + 6*128, swindow, 64);
2193         ac->fdsp.vector_fmul_window(saved + 320, buf + 6*128 + 64, buf + 7*128, swindow, 64);
2194         memcpy(                     saved + 448, buf + 7*128 + 64,  64 * sizeof(float));
2195     } else if (ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE) {
2196         memcpy(                     saved,       buf + 512,        448 * sizeof(float));
2197         memcpy(                     saved + 448, buf + 7*128 + 64,  64 * sizeof(float));
2198     } else { // LONG_STOP or ONLY_LONG
2199         memcpy(                     saved,       buf + 512,        512 * sizeof(float));
2200     }
2201 }
2202
2203 /**
2204  * Apply dependent channel coupling (applied before IMDCT).
2205  *
2206  * @param   index   index into coupling gain array
2207  */
2208 static void apply_dependent_coupling(AACContext *ac,
2209                                      SingleChannelElement *target,
2210                                      ChannelElement *cce, int index)
2211 {
2212     IndividualChannelStream *ics = &cce->ch[0].ics;
2213     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
2214     float *dest = target->coeffs;
2215     const float *src = cce->ch[0].coeffs;
2216     int g, i, group, k, idx = 0;
2217     if (ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP) {
2218         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
2219                "Dependent coupling is not supported together with LTP\n");
2220         return;
2221     }
2222     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
2223         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
2224             if (cce->ch[0].band_type[idx] != ZERO_BT) {
2225                 const float gain = cce->coup.gain[index][idx];
2226                 for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++) {
2227                     for (k = offsets[i]; k < offsets[i + 1]; k++) {
2228                         // XXX dsputil-ize
2229                         dest[group * 128 + k] += gain * src[group * 128 + k];
2230                     }
2231                 }
2232             }
2233         }
2234         dest += ics->group_len[g] * 128;
2235         src  += ics->group_len[g] * 128;
2236     }
2237 }
2238
2239 /**
2240  * Apply independent channel coupling (applied after IMDCT).
2241  *
2242  * @param   index   index into coupling gain array
2243  */
2244 static void apply_independent_coupling(AACContext *ac,
2245                                        SingleChannelElement *target,
2246                                        ChannelElement *cce, int index)
2247 {
2248     int i;
2249     const float gain = cce->coup.gain[index][0];
2250     const float *src = cce->ch[0].ret;
2251     float *dest = target->ret;
2252     const int len = 1024 << (ac->oc[1].m4ac.sbr == 1);
2253
2254     for (i = 0; i < len; i++)
2255         dest[i] += gain * src[i];
2256 }
2257
2258 /**
2259  * channel coupling transformation interface
2260  *
2261  * @param   apply_coupling_method   pointer to (in)dependent coupling function
2262  */
2263 static void apply_channel_coupling(AACContext *ac, ChannelElement *cc,
2264                                    enum RawDataBlockType type, int elem_id,
2265                                    enum CouplingPoint coupling_point,
2266                                    void (*apply_coupling_method)(AACContext *ac, SingleChannelElement *target, ChannelElement *cce, int index))
2267 {
2268     int i, c;
2269
2270     for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
2271         ChannelElement *cce = ac->che[TYPE_CCE][i];
2272         int index = 0;
2273
2274         if (cce && cce->coup.coupling_point == coupling_point) {
2275             ChannelCoupling *coup = &cce->coup;
2276
2277             for (c = 0; c <= coup->num_coupled; c++) {
2278                 if (coup->type[c] == type && coup->id_select[c] == elem_id) {
2279                     if (coup->ch_select[c] != 1) {
2280                         apply_coupling_method(ac, &cc->ch[0], cce, index);
2281                         if (coup->ch_select[c] != 0)
2282                             index++;
2283                     }
2284                     if (coup->ch_select[c] != 2)
2285                         apply_coupling_method(ac, &cc->ch[1], cce, index++);
2286                 } else
2287                     index += 1 + (coup->ch_select[c] == 3);
2288             }
2289         }
2290     }
2291 }
2292
2293 /**
2294  * Convert spectral data to float samples, applying all supported tools as appropriate.
2295  */
2296 static void spectral_to_sample(AACContext *ac)
2297 {
2298     int i, type;
2299     for (type = 3; type >= 0; type--) {
2300         for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
2301             ChannelElement *che = ac->che[type][i];
2302             if (che) {
2303                 if (type <= TYPE_CPE)
2304                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, BEFORE_TNS, apply_dependent_coupling);
2305                 if (ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP) {
2306                     if (che->ch[0].ics.predictor_present) {
2307                         if (che->ch[0].ics.ltp.present)
2308                             apply_ltp(ac, &che->ch[0]);
2309                         if (che->ch[1].ics.ltp.present && type == TYPE_CPE)
2310                             apply_ltp(ac, &che->ch[1]);
2311                     }
2312                 }
2313                 if (che->ch[0].tns.present)
2314                     apply_tns(che->ch[0].coeffs, &che->ch[0].tns, &che->ch[0].ics, 1);
2315                 if (che->ch[1].tns.present)
2316                     apply_tns(che->ch[1].coeffs, &che->ch[1].tns, &che->ch[1].ics, 1);
2317                 if (type <= TYPE_CPE)
2318                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, BETWEEN_TNS_AND_IMDCT, apply_dependent_coupling);
2319                 if (type != TYPE_CCE || che->coup.coupling_point == AFTER_IMDCT) {
2320                     imdct_and_windowing(ac, &che->ch[0]);
2321                     if (ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP)
2322                         update_ltp(ac, &che->ch[0]);
2323                     if (type == TYPE_CPE) {
2324                         imdct_and_windowing(ac, &che->ch[1]);
2325                         if (ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP)
2326                             update_ltp(ac, &che->ch[1]);
2327                     }
2328                     if (ac->oc[1].m4ac.sbr > 0) {
2329                         ff_sbr_apply(ac, &che->sbr, type, che->ch[0].ret, che->ch[1].ret);
2330                     }
2331                 }
2332                 if (type <= TYPE_CCE)
2333                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, AFTER_IMDCT, apply_independent_coupling);
2334             }
2335         }
2336     }
2337 }
2338
2339 static int parse_adts_frame_header(AACContext *ac, GetBitContext *gb)
2340 {
2341     int size;
2342     AACADTSHeaderInfo hdr_info;
2343     uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID*4][3];
2344     int layout_map_tags;
2345
2346     size = avpriv_aac_parse_header(gb, &hdr_info);
2347     if (size > 0) {
2348         if (hdr_info.num_aac_frames != 1) {
2349             av_log_missing_feature(ac->avctx, "More than one AAC RDB per ADTS frame", 0);
2350             return AVERROR_PATCHWELCOME;
2351         }
2352         push_output_configuration(ac);
2353         if (hdr_info.chan_config) {
2354             ac->oc[1].m4ac.chan_config = hdr_info.chan_config;
2355             if (set_default_channel_config(ac->avctx, layout_map,
2356                     &layout_map_tags, hdr_info.chan_config))
2357                 return -7;
2358             if (output_configure(ac, layout_map, layout_map_tags,
2359                                  FFMAX(ac->oc[1].status, OC_TRIAL_FRAME), 0))
2360                 return -7;
2361         } else {
2362             ac->oc[1].m4ac.chan_config = 0;
2363         }
2364         ac->oc[1].m4ac.sample_rate     = hdr_info.sample_rate;
2365         ac->oc[1].m4ac.sampling_index  = hdr_info.sampling_index;
2366         ac->oc[1].m4ac.object_type     = hdr_info.object_type;
2367         if (ac->oc[0].status != OC_LOCKED ||
2368             ac->oc[0].m4ac.chan_config != hdr_info.chan_config ||
2369             ac->oc[0].m4ac.sample_rate != hdr_info.sample_rate) {
2370             ac->oc[1].m4ac.sbr = -1;
2371             ac->oc[1].m4ac.ps  = -1;
2372         }
2373         if (!hdr_info.crc_absent)
2374             skip_bits(gb, 16);
2375     }
2376     return size;
2377 }
2378
2379 static int aac_decode_frame_int(AVCodecContext *avctx, void *data,
2380                                 int *got_frame_ptr, GetBitContext *gb)
2381 {
2382     AACContext *ac = avctx->priv_data;
2383     ChannelElement *che = NULL, *che_prev = NULL;
2384     enum RawDataBlockType elem_type, elem_type_prev = TYPE_END;
2385     int err, elem_id;
2386     int samples = 0, multiplier, audio_found = 0, pce_found = 0;
2387
2388     ac->frame = data;
2389
2390     if (show_bits(gb, 12) == 0xfff) {
2391         if (parse_adts_frame_header(ac, gb) < 0) {
2392             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error decoding AAC frame header.\n");
2393             err = -1;
2394             goto fail;
2395         }
2396         if (ac->oc[1].m4ac.sampling_index > 12) {
2397             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid sampling rate index %d\n", ac->oc[1].m4ac.sampling_index);
2398             err = -1;
2399             goto fail;
2400         }
2401     }
2402
2403     if (frame_configure_elements(avctx) < 0) {
2404         err = -1;
2405         goto fail;
2406     }
2407
2408     ac->tags_mapped = 0;
2409     // parse
2410     while ((elem_type = get_bits(gb, 3)) != TYPE_END) {
2411         elem_id = get_bits(gb, 4);
2412
2413         if (elem_type < TYPE_DSE) {
2414             if (!(che=get_che(ac, elem_type, elem_id))) {
2415                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "channel element %d.%d is not allocated\n",
2416                        elem_type, elem_id);
2417                 err = -1;
2418                 goto fail;
2419             }
2420             samples = 1024;
2421         }
2422
2423         switch (elem_type) {
2424
2425         case TYPE_SCE:
2426             err = decode_ics(ac, &che->ch[0], gb, 0, 0);
2427             audio_found = 1;
2428             break;
2429
2430         case TYPE_CPE:
2431             err = decode_cpe(ac, gb, che);
2432             audio_found = 1;
2433             break;
2434
2435         case TYPE_CCE:
2436             err = decode_cce(ac, gb, che);
2437             break;
2438
2439         case TYPE_LFE:
2440             err = decode_ics(ac, &che->ch[0], gb, 0, 0);
2441             audio_found = 1;
2442             break;
2443
2444         case TYPE_DSE:
2445             err = skip_data_stream_element(ac, gb);
2446             break;
2447
2448         case TYPE_PCE: {
2449             uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID*4][3];
2450             int tags;
2451             push_output_configuration(ac);
2452             tags = decode_pce(avctx, &ac->oc[1].m4ac, layout_map, gb);
2453             if (tags < 0) {
2454                 err = tags;
2455                 break;
2456             }
2457             if (pce_found) {
2458                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
2459                        "Not evaluating a further program_config_element as this construct is dubious at best.\n");
2460                 pop_output_configuration(ac);
2461             } else {
2462                 err = output_configure(ac, layout_map, tags, OC_TRIAL_PCE, 1);
2463                 pce_found = 1;
2464             }
2465             break;
2466         }
2467
2468         case TYPE_FIL:
2469             if (elem_id == 15)
2470                 elem_id += get_bits(gb, 8) - 1;
2471             if (get_bits_left(gb) < 8 * elem_id) {
2472                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
2473                     err = -1;
2474                     goto fail;
2475             }
2476             while (elem_id > 0)
2477                 elem_id -= decode_extension_payload(ac, gb, elem_id, che_prev, elem_type_prev);
2478             err = 0; /* FIXME */
2479             break;
2480
2481         default:
2482             err = -1; /* should not happen, but keeps compiler happy */
2483             break;
2484         }
2485
2486         che_prev       = che;
2487         elem_type_prev = elem_type;
2488
2489         if (err)
2490             goto fail;
2491
2492         if (get_bits_left(gb) < 3) {
2493             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
2494             err = -1;
2495             goto fail;
2496         }
2497     }
2498
2499     spectral_to_sample(ac);
2500
2501     multiplier = (ac->oc[1].m4ac.sbr == 1) ? ac->oc[1].m4ac.ext_sample_rate > ac->oc[1].m4ac.sample_rate : 0;
2502     samples <<= multiplier;
2503
2504     if (samples)
2505         ac->frame->nb_samples = samples;
2506     *got_frame_ptr = !!samples;
2507
2508     if (ac->oc[1].status && audio_found) {
2509         avctx->sample_rate = ac->oc[1].m4ac.sample_rate << multiplier;
2510         avctx->frame_size = samples;
2511         ac->oc[1].status = OC_LOCKED;
2512     }
2513
2514     return 0;
2515 fail:
2516     pop_output_configuration(ac);
2517     return err;
2518 }
2519
2520 static int aac_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
2521                             int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
2522 {
2523     AACContext *ac = avctx->priv_data;
2524     const uint8_t *buf = avpkt->data;
2525     int buf_size = avpkt->size;
2526     GetBitContext gb;
2527     int buf_consumed;
2528     int buf_offset;
2529     int err;
2530     int new_extradata_size;
2531     const uint8_t *new_extradata = av_packet_get_side_data(avpkt,
2532                                        AV_PKT_DATA_NEW_EXTRADATA,
2533                                        &new_extradata_size);
2534
2535     if (new_extradata) {
2536         av_free(avctx->extradata);
2537         avctx->extradata = av_mallocz(new_extradata_size +
2538                                       FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
2539         if (!avctx->extradata)
2540             return AVERROR(ENOMEM);
2541         avctx->extradata_size = new_extradata_size;
2542         memcpy(avctx->extradata, new_extradata, new_extradata_size);
2543         push_output_configuration(ac);
2544         if (decode_audio_specific_config(ac, ac->avctx, &ac->oc[1].m4ac,
2545                                          avctx->extradata,
2546                                          avctx->extradata_size*8, 1) < 0) {
2547             pop_output_configuration(ac);
2548             return AVERROR_INVALIDDATA;
2549         }
2550     }
2551
2552     init_get_bits(&gb, buf, buf_size * 8);
2553
2554     if ((err = aac_decode_frame_int(avctx, data, got_frame_ptr, &gb)) < 0)
2555         return err;
2556
2557     buf_consumed = (get_bits_count(&gb) + 7) >> 3;
2558     for (buf_offset = buf_consumed; buf_offset < buf_size; buf_offset++)
2559         if (buf[buf_offset])
2560             break;
2561
2562     return buf_size > buf_offset ? buf_consumed : buf_size;
2563 }
2564
2565 static av_cold int aac_decode_close(AVCodecContext *avctx)
2566 {
2567     AACContext *ac = avctx->priv_data;
2568     int i, type;
2569
2570     for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
2571         for (type = 0; type < 4; type++) {
2572             if (ac->che[type][i])
2573                 ff_aac_sbr_ctx_close(&ac->che[type][i]->sbr);
2574             av_freep(&ac->che[type][i]);
2575         }
2576     }
2577
2578     ff_mdct_end(&ac->mdct);
2579     ff_mdct_end(&ac->mdct_small);
2580     ff_mdct_end(&ac->mdct_ltp);
2581     return 0;
2582 }
2583
2584
2585 #define LOAS_SYNC_WORD   0x2b7       ///< 11 bits LOAS sync word
2586
2587 struct LATMContext {
2588     AACContext      aac_ctx;             ///< containing AACContext
2589     int             initialized;         ///< initilized after a valid extradata was seen
2590
2591     // parser data
2592     int             audio_mux_version_A; ///< LATM syntax version
2593     int             frame_length_type;   ///< 0/1 variable/fixed frame length
2594     int             frame_length;        ///< frame length for fixed frame length
2595 };
2596
2597 static inline uint32_t latm_get_value(GetBitContext *b)
2598 {
2599     int length = get_bits(b, 2);
2600
2601     return get_bits_long(b, (length+1)*8);
2602 }
2603
2604 static int latm_decode_audio_specific_config(struct LATMContext *latmctx,
2605                                              GetBitContext *gb, int asclen)
2606 {
2607     AACContext *ac        = &latmctx->aac_ctx;
2608     AVCodecContext *avctx = ac->avctx;
2609     MPEG4AudioConfig m4ac = { 0 };
2610     int config_start_bit  = get_bits_count(gb);
2611     int sync_extension    = 0;
2612     int bits_consumed, esize;
2613
2614     if (asclen) {
2615         sync_extension = 1;
2616         asclen         = FFMIN(asclen, get_bits_left(gb));
2617     } else
2618         asclen         = get_bits_left(gb);
2619
2620     if (config_start_bit % 8) {
2621         av_log_missing_feature(latmctx->aac_ctx.avctx,
2622                                "Non-byte-aligned audio-specific config", 1);
2623         return AVERROR_PATCHWELCOME;
2624     }
2625     if (asclen <= 0)
2626         return AVERROR_INVALIDDATA;
2627     bits_consumed = decode_audio_specific_config(NULL, avctx, &m4ac,
2628                                          gb->buffer + (config_start_bit / 8),
2629                                          asclen, sync_extension);
2630
2631     if (bits_consumed < 0)
2632         return AVERROR_INVALIDDATA;
2633
2634     if (ac->oc[1].m4ac.sample_rate != m4ac.sample_rate ||
2635         ac->oc[1].m4ac.chan_config != m4ac.chan_config) {
2636
2637         av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "audio config changed\n");
2638         latmctx->initialized = 0;
2639
2640         esize = (bits_consumed+7) / 8;
2641
2642         if (avctx->extradata_size < esize) {
2643             av_free(avctx->extradata);
2644             avctx->extradata = av_malloc(esize + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
2645             if (!avctx->extradata)
2646                 return AVERROR(ENOMEM);
2647         }
2648
2649         avctx->extradata_size = esize;
2650         memcpy(avctx->extradata, gb->buffer + (config_start_bit/8), esize);
2651         memset(avctx->extradata+esize, 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
2652     }
2653     skip_bits_long(gb, bits_consumed);
2654
2655     return bits_consumed;
2656 }
2657
2658 static int read_stream_mux_config(struct LATMContext *latmctx,
2659                                   GetBitContext *gb)
2660 {
2661     int ret, audio_mux_version = get_bits(gb, 1);
2662
2663     latmctx->audio_mux_version_A = 0;
2664     if (audio_mux_version)
2665         latmctx->audio_mux_version_A = get_bits(gb, 1);
2666
2667     if (!latmctx->audio_mux_version_A) {
2668
2669         if (audio_mux_version)
2670             latm_get_value(gb);                 // taraFullness
2671
2672         skip_bits(gb, 1);                       // allStreamSameTimeFraming
2673         skip_bits(gb, 6);                       // numSubFrames
2674         // numPrograms
2675         if (get_bits(gb, 4)) {                  // numPrograms
2676             av_log_missing_feature(latmctx->aac_ctx.avctx,
2677                                    "Multiple programs", 1);
2678             return AVERROR_PATCHWELCOME;
2679         }
2680
2681         // for each program (which there is only on in DVB)
2682
2683         // for each layer (which there is only on in DVB)
2684         if (get_bits(gb, 3)) {                   // numLayer
2685             av_log_missing_feature(latmctx->aac_ctx.avctx,
2686                                    "Multiple layers", 1);
2687             return AVERROR_PATCHWELCOME;
2688         }
2689
2690         // for all but first stream: use_same_config = get_bits(gb, 1);
2691         if (!audio_mux_version) {
2692             if ((ret = latm_decode_audio_specific_config(latmctx, gb, 0)) < 0)
2693                 return ret;
2694         } else {
2695             int ascLen = latm_get_value(gb);
2696             if ((ret = latm_decode_audio_specific_config(latmctx, gb, ascLen)) < 0)
2697                 return ret;
2698             ascLen -= ret;
2699             skip_bits_long(gb, ascLen);
2700         }
2701
2702         latmctx->frame_length_type = get_bits(gb, 3);
2703         switch (latmctx->frame_length_type) {
2704         case 0:
2705             skip_bits(gb, 8);       // latmBufferFullness
2706             break;
2707         case 1:
2708             latmctx->frame_length = get_bits(gb, 9);
2709             break;
2710         case 3:
2711         case 4:
2712         case 5:
2713             skip_bits(gb, 6);       // CELP frame length table index
2714             break;
2715         case 6:
2716         case 7:
2717             skip_bits(gb, 1);       // HVXC frame length table index
2718             break;
2719         }
2720
2721         if (get_bits(gb, 1)) {                  // other data
2722             if (audio_mux_version) {
2723                 latm_get_value(gb);             // other_data_bits
2724             } else {
2725                 int esc;
2726                 do {
2727                     esc = get_bits(gb, 1);
2728                     skip_bits(gb, 8);
2729                 } while (esc);
2730             }
2731         }
2732
2733         if (get_bits(gb, 1))                     // crc present
2734             skip_bits(gb, 8);                    // config_crc
2735     }
2736
2737     return 0;
2738 }
2739
2740 static int read_payload_length_info(struct LATMContext *ctx, GetBitContext *gb)
2741 {
2742     uint8_t tmp;
2743
2744     if (ctx->frame_length_type == 0) {
2745         int mux_slot_length = 0;
2746         do {
2747             tmp = get_bits(gb, 8);
2748             mux_slot_length += tmp;
2749         } while (tmp == 255);
2750         return mux_slot_length;
2751     } else if (ctx->frame_length_type == 1) {
2752         return ctx->frame_length;
2753     } else if (ctx->frame_length_type == 3 ||
2754                ctx->frame_length_type == 5 ||
2755                ctx->frame_length_type == 7) {
2756         skip_bits(gb, 2);          // mux_slot_length_coded
2757     }
2758     return 0;
2759 }
2760
2761 static int read_audio_mux_element(struct LATMContext *latmctx,
2762                                   GetBitContext *gb)
2763 {
2764     int err;
2765     uint8_t use_same_mux = get_bits(gb, 1);
2766     if (!use_same_mux) {
2767         if ((err = read_stream_mux_config(latmctx, gb)) < 0)
2768             return err;
2769     } else if (!latmctx->aac_ctx.avctx->extradata) {
2770         av_log(latmctx->aac_ctx.avctx, AV_LOG_DEBUG,
2771                "no decoder config found\n");
2772         return AVERROR(EAGAIN);
2773     }
2774     if (latmctx->audio_mux_version_A == 0) {
2775         int mux_slot_length_bytes = read_payload_length_info(latmctx, gb);
2776         if (mux_slot_length_bytes * 8 > get_bits_left(gb)) {
2777             av_log(latmctx->aac_ctx.avctx, AV_LOG_ERROR, "incomplete frame\n");
2778             return AVERROR_INVALIDDATA;
2779         } else if (mux_slot_length_bytes * 8 + 256 < get_bits_left(gb)) {
2780             av_log(latmctx->aac_ctx.avctx, AV_LOG_ERROR,
2781                    "frame length mismatch %d << %d\n",
2782                    mux_slot_length_bytes * 8, get_bits_left(gb));
2783             return AVERROR_INVALIDDATA;
2784         }
2785     }
2786     return 0;
2787 }
2788
2789
2790 static int latm_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *out,
2791                              int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
2792 {
2793     struct LATMContext *latmctx = avctx->priv_data;
2794     int                 muxlength, err;
2795     GetBitContext       gb;
2796
2797     init_get_bits(&gb, avpkt->data, avpkt->size * 8);
2798
2799     // check for LOAS sync word
2800     if (get_bits(&gb, 11) != LOAS_SYNC_WORD)
2801         return AVERROR_INVALIDDATA;
2802
2803     muxlength = get_bits(&gb, 13) + 3;
2804     // not enough data, the parser should have sorted this
2805     if (muxlength > avpkt->size)
2806         return AVERROR_INVALIDDATA;
2807
2808     if ((err = read_audio_mux_element(latmctx, &gb)) < 0)
2809         return err;
2810
2811     if (!latmctx->initialized) {
2812         if (!avctx->extradata) {
2813             *got_frame_ptr = 0;
2814             return avpkt->size;
2815         } else {
2816             push_output_configuration(&latmctx->aac_ctx);
2817             if ((err = decode_audio_specific_config(
2818                     &latmctx->aac_ctx, avctx, &latmctx->aac_ctx.oc[1].m4ac,
2819                     avctx->extradata, avctx->extradata_size*8, 1)) < 0) {
2820                 pop_output_configuration(&latmctx->aac_ctx);
2821                 return err;
2822             }
2823             latmctx->initialized = 1;
2824         }
2825     }
2826
2827     if (show_bits(&gb, 12) == 0xfff) {
2828         av_log(latmctx->aac_ctx.avctx, AV_LOG_ERROR,
2829                "ADTS header detected, probably as result of configuration "
2830                "misparsing\n");
2831         return AVERROR_INVALIDDATA;
2832     }
2833
2834     if ((err = aac_decode_frame_int(avctx, out, got_frame_ptr, &gb)) < 0)
2835         return err;
2836
2837     return muxlength;
2838 }
2839
2840 static av_cold int latm_decode_init(AVCodecContext *avctx)
2841 {
2842     struct LATMContext *latmctx = avctx->priv_data;
2843     int ret = aac_decode_init(avctx);
2844
2845     if (avctx->extradata_size > 0)
2846         latmctx->initialized = !ret;
2847
2848     return ret;
2849 }
2850
2851
2852 AVCodec ff_aac_decoder = {
2853     .name            = "aac",
2854     .type            = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
2855     .id              = AV_CODEC_ID_AAC,
2856     .priv_data_size  = sizeof(AACContext),
2857     .init            = aac_decode_init,
2858     .close           = aac_decode_close,
2859     .decode          = aac_decode_frame,
2860     .long_name       = NULL_IF_CONFIG_SMALL("AAC (Advanced Audio Coding)"),
2861     .sample_fmts     = (const enum AVSampleFormat[]) {
2862         AV_SAMPLE_FMT_FLTP, AV_SAMPLE_FMT_NONE
2863     },
2864     .capabilities    = CODEC_CAP_CHANNEL_CONF | CODEC_CAP_DR1,
2865     .channel_layouts = aac_channel_layout,
2866 };
2867
2868 /*
2869     Note: This decoder filter is intended to decode LATM streams transferred
2870     in MPEG transport streams which only contain one program.
2871     To do a more complex LATM demuxing a separate LATM demuxer should be used.
2872 */
2873 AVCodec ff_aac_latm_decoder = {
2874     .name            = "aac_latm",
2875     .type            = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
2876     .id              = AV_CODEC_ID_AAC_LATM,
2877     .priv_data_size  = sizeof(struct LATMContext),
2878     .init            = latm_decode_init,
2879     .close           = aac_decode_close,
2880     .decode          = latm_decode_frame,
2881     .long_name       = NULL_IF_CONFIG_SMALL("AAC LATM (Advanced Audio Coding LATM syntax)"),
2882     .sample_fmts     = (const enum AVSampleFormat[]) {
2883         AV_SAMPLE_FMT_FLTP, AV_SAMPLE_FMT_NONE
2884     },
2885     .capabilities    = CODEC_CAP_CHANNEL_CONF | CODEC_CAP_DR1,
2886     .channel_layouts = aac_channel_layout,
2887 };