f26a4b74a7e658fbf6a919aeb54d134bd0ce7de1
[ffmpeg.git] / libavcodec / aacdec.c
1 /*
2  * AAC decoder
3  * Copyright (c) 2005-2006 Oded Shimon ( ods15 ods15 dyndns org )
4  * Copyright (c) 2006-2007 Maxim Gavrilov ( maxim.gavrilov gmail com )
5  *
6  * AAC LATM decoder
7  * Copyright (c) 2008-2010 Paul Kendall <paul@kcbbs.gen.nz>
8  * Copyright (c) 2010      Janne Grunau <janne-ffmpeg@jannau.net>
9  *
10  * This file is part of Libav.
11  *
12  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
13  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
14  * License as published by the Free Software Foundation; either
15  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
16  *
17  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
18  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
19  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
20  * Lesser General Public License for more details.
21  *
22  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
23  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
24  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
25  */
26
27 /**
28  * @file
29  * AAC decoder
30  * @author Oded Shimon  ( ods15 ods15 dyndns org )
31  * @author Maxim Gavrilov ( maxim.gavrilov gmail com )
32  */
33
34 /*
35  * supported tools
36  *
37  * Support?             Name
38  * N (code in SoC repo) gain control
39  * Y                    block switching
40  * Y                    window shapes - standard
41  * N                    window shapes - Low Delay
42  * Y                    filterbank - standard
43  * N (code in SoC repo) filterbank - Scalable Sample Rate
44  * Y                    Temporal Noise Shaping
45  * Y                    Long Term Prediction
46  * Y                    intensity stereo
47  * Y                    channel coupling
48  * Y                    frequency domain prediction
49  * Y                    Perceptual Noise Substitution
50  * Y                    Mid/Side stereo
51  * N                    Scalable Inverse AAC Quantization
52  * N                    Frequency Selective Switch
53  * N                    upsampling filter
54  * Y                    quantization & coding - AAC
55  * N                    quantization & coding - TwinVQ
56  * N                    quantization & coding - BSAC
57  * N                    AAC Error Resilience tools
58  * N                    Error Resilience payload syntax
59  * N                    Error Protection tool
60  * N                    CELP
61  * N                    Silence Compression
62  * N                    HVXC
63  * N                    HVXC 4kbits/s VR
64  * N                    Structured Audio tools
65  * N                    Structured Audio Sample Bank Format
66  * N                    MIDI
67  * N                    Harmonic and Individual Lines plus Noise
68  * N                    Text-To-Speech Interface
69  * Y                    Spectral Band Replication
70  * Y (not in this code) Layer-1
71  * Y (not in this code) Layer-2
72  * Y (not in this code) Layer-3
73  * N                    SinuSoidal Coding (Transient, Sinusoid, Noise)
74  * Y                    Parametric Stereo
75  * N                    Direct Stream Transfer
76  *
77  * Note: - HE AAC v1 comprises LC AAC with Spectral Band Replication.
78  *       - HE AAC v2 comprises LC AAC with Spectral Band Replication and
79            Parametric Stereo.
80  */
81
82
83 #include "avcodec.h"
84 #include "internal.h"
85 #include "get_bits.h"
86 #include "dsputil.h"
87 #include "fft.h"
88 #include "fmtconvert.h"
89 #include "lpc.h"
90 #include "kbdwin.h"
91 #include "sinewin.h"
92
93 #include "aac.h"
94 #include "aactab.h"
95 #include "aacdectab.h"
96 #include "cbrt_tablegen.h"
97 #include "sbr.h"
98 #include "aacsbr.h"
99 #include "mpeg4audio.h"
100 #include "aacadtsdec.h"
101
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 union float754 {
112     float f;
113     uint32_t i;
114 };
115
116 static VLC vlc_scalefactors;
117 static VLC vlc_spectral[11];
118
119 static const char overread_err[] = "Input buffer exhausted before END element found\n";
120
121 static ChannelElement *get_che(AACContext *ac, int type, int elem_id)
122 {
123     // For PCE based channel configurations map the channels solely based on tags.
124     if (!ac->m4ac.chan_config) {
125         return ac->tag_che_map[type][elem_id];
126     }
127     // For indexed channel configurations map the channels solely based on position.
128     switch (ac->m4ac.chan_config) {
129     case 7:
130         if (ac->tags_mapped == 3 && type == TYPE_CPE) {
131             ac->tags_mapped++;
132             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][2];
133         }
134     case 6:
135         /* Some streams incorrectly code 5.1 audio as SCE[0] CPE[0] CPE[1] SCE[1]
136            instead of SCE[0] CPE[0] CPE[1] LFE[0]. If we seem to have
137            encountered such a stream, transfer the LFE[0] element to the SCE[1]'s mapping */
138         if (ac->tags_mapped == tags_per_config[ac->m4ac.chan_config] - 1 && (type == TYPE_LFE || type == TYPE_SCE)) {
139             ac->tags_mapped++;
140             return ac->tag_che_map[type][elem_id] = ac->che[TYPE_LFE][0];
141         }
142     case 5:
143         if (ac->tags_mapped == 2 && type == TYPE_CPE) {
144             ac->tags_mapped++;
145             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][1];
146         }
147     case 4:
148         if (ac->tags_mapped == 2 && ac->m4ac.chan_config == 4 && type == TYPE_SCE) {
149             ac->tags_mapped++;
150             return ac->tag_che_map[TYPE_SCE][elem_id] = ac->che[TYPE_SCE][1];
151         }
152     case 3:
153     case 2:
154         if (ac->tags_mapped == (ac->m4ac.chan_config != 2) && type == TYPE_CPE) {
155             ac->tags_mapped++;
156             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][0];
157         } else if (ac->m4ac.chan_config == 2) {
158             return NULL;
159         }
160     case 1:
161         if (!ac->tags_mapped && type == TYPE_SCE) {
162             ac->tags_mapped++;
163             return ac->tag_che_map[TYPE_SCE][elem_id] = ac->che[TYPE_SCE][0];
164         }
165     default:
166         return NULL;
167     }
168 }
169
170 /**
171  * Check for the channel element in the current channel position configuration.
172  * If it exists, make sure the appropriate element is allocated and map the
173  * channel order to match the internal Libav channel layout.
174  *
175  * @param   che_pos current channel position configuration
176  * @param   type channel element type
177  * @param   id channel element id
178  * @param   channels count of the number of channels in the configuration
179  *
180  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
181  */
182 static av_cold int che_configure(AACContext *ac,
183                                  enum ChannelPosition che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
184                                  int type, int id, int *channels)
185 {
186     if (che_pos[type][id]) {
187         if (!ac->che[type][id] && !(ac->che[type][id] = av_mallocz(sizeof(ChannelElement))))
188             return AVERROR(ENOMEM);
189         ff_aac_sbr_ctx_init(ac, &ac->che[type][id]->sbr);
190         if (type != TYPE_CCE) {
191             ac->output_data[(*channels)++] = ac->che[type][id]->ch[0].ret;
192             if (type == TYPE_CPE ||
193                 (type == TYPE_SCE && ac->m4ac.ps == 1)) {
194                 ac->output_data[(*channels)++] = ac->che[type][id]->ch[1].ret;
195             }
196         }
197     } else {
198         if (ac->che[type][id])
199             ff_aac_sbr_ctx_close(&ac->che[type][id]->sbr);
200         av_freep(&ac->che[type][id]);
201     }
202     return 0;
203 }
204
205 /**
206  * Configure output channel order based on the current program configuration element.
207  *
208  * @param   che_pos current channel position configuration
209  * @param   new_che_pos New channel position configuration - we only do something if it differs from the current one.
210  *
211  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
212  */
213 static av_cold int output_configure(AACContext *ac,
214                                     enum ChannelPosition che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
215                                     enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
216                                     int channel_config, enum OCStatus oc_type)
217 {
218     AVCodecContext *avctx = ac->avctx;
219     int i, type, channels = 0, ret;
220
221     if (new_che_pos != che_pos)
222     memcpy(che_pos, new_che_pos, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
223
224     if (channel_config) {
225         for (i = 0; i < tags_per_config[channel_config]; i++) {
226             if ((ret = che_configure(ac, che_pos,
227                                      aac_channel_layout_map[channel_config - 1][i][0],
228                                      aac_channel_layout_map[channel_config - 1][i][1],
229                                      &channels)))
230                 return ret;
231         }
232
233         memset(ac->tag_che_map, 0, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(ac->che[0][0]));
234
235         avctx->channel_layout = aac_channel_layout[channel_config - 1];
236     } else {
237         /* Allocate or free elements depending on if they are in the
238          * current program configuration.
239          *
240          * Set up default 1:1 output mapping.
241          *
242          * For a 5.1 stream the output order will be:
243          *    [ Center ] [ Front Left ] [ Front Right ] [ LFE ] [ Surround Left ] [ Surround Right ]
244          */
245
246         for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
247             for (type = 0; type < 4; type++) {
248                 if ((ret = che_configure(ac, che_pos, type, i, &channels)))
249                     return ret;
250             }
251         }
252
253         memcpy(ac->tag_che_map, ac->che, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(ac->che[0][0]));
254
255         avctx->channel_layout = 0;
256     }
257
258     avctx->channels = channels;
259
260     ac->output_configured = oc_type;
261
262     return 0;
263 }
264
265 /**
266  * Decode an array of 4 bit element IDs, optionally interleaved with a stereo/mono switching bit.
267  *
268  * @param cpe_map Stereo (Channel Pair Element) map, NULL if stereo bit is not present.
269  * @param sce_map mono (Single Channel Element) map
270  * @param type speaker type/position for these channels
271  */
272 static void decode_channel_map(enum ChannelPosition *cpe_map,
273                                enum ChannelPosition *sce_map,
274                                enum ChannelPosition type,
275                                GetBitContext *gb, int n)
276 {
277     while (n--) {
278         enum ChannelPosition *map = cpe_map && get_bits1(gb) ? cpe_map : sce_map; // stereo or mono map
279         map[get_bits(gb, 4)] = type;
280     }
281 }
282
283 /**
284  * Decode program configuration element; reference: table 4.2.
285  *
286  * @param   new_che_pos New channel position configuration - we only do something if it differs from the current one.
287  *
288  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
289  */
290 static int decode_pce(AVCodecContext *avctx, MPEG4AudioConfig *m4ac,
291                       enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
292                       GetBitContext *gb)
293 {
294     int num_front, num_side, num_back, num_lfe, num_assoc_data, num_cc, sampling_index;
295     int comment_len;
296
297     skip_bits(gb, 2);  // object_type
298
299     sampling_index = get_bits(gb, 4);
300     if (m4ac->sampling_index != sampling_index)
301         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");
302
303     num_front       = get_bits(gb, 4);
304     num_side        = get_bits(gb, 4);
305     num_back        = get_bits(gb, 4);
306     num_lfe         = get_bits(gb, 2);
307     num_assoc_data  = get_bits(gb, 3);
308     num_cc          = get_bits(gb, 4);
309
310     if (get_bits1(gb))
311         skip_bits(gb, 4); // mono_mixdown_tag
312     if (get_bits1(gb))
313         skip_bits(gb, 4); // stereo_mixdown_tag
314
315     if (get_bits1(gb))
316         skip_bits(gb, 3); // mixdown_coeff_index and pseudo_surround
317
318     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CPE], new_che_pos[TYPE_SCE], AAC_CHANNEL_FRONT, gb, num_front);
319     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CPE], new_che_pos[TYPE_SCE], AAC_CHANNEL_SIDE,  gb, num_side );
320     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CPE], new_che_pos[TYPE_SCE], AAC_CHANNEL_BACK,  gb, num_back );
321     decode_channel_map(NULL,                  new_che_pos[TYPE_LFE], AAC_CHANNEL_LFE,   gb, num_lfe  );
322
323     skip_bits_long(gb, 4 * num_assoc_data);
324
325     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CCE], new_che_pos[TYPE_CCE], AAC_CHANNEL_CC,    gb, num_cc   );
326
327     align_get_bits(gb);
328
329     /* comment field, first byte is length */
330     comment_len = get_bits(gb, 8) * 8;
331     if (get_bits_left(gb) < comment_len) {
332         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
333         return -1;
334     }
335     skip_bits_long(gb, comment_len);
336     return 0;
337 }
338
339 /**
340  * Set up channel positions based on a default channel configuration
341  * as specified in table 1.17.
342  *
343  * @param   new_che_pos New channel position configuration - we only do something if it differs from the current one.
344  *
345  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
346  */
347 static av_cold int set_default_channel_config(AVCodecContext *avctx,
348                                               enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
349                                               int channel_config)
350 {
351     if (channel_config < 1 || channel_config > 7) {
352         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid default channel configuration (%d)\n",
353                channel_config);
354         return -1;
355     }
356
357     /* default channel configurations:
358      *
359      * 1ch : front center (mono)
360      * 2ch : L + R (stereo)
361      * 3ch : front center + L + R
362      * 4ch : front center + L + R + back center
363      * 5ch : front center + L + R + back stereo
364      * 6ch : front center + L + R + back stereo + LFE
365      * 7ch : front center + L + R + outer front left + outer front right + back stereo + LFE
366      */
367
368     if (channel_config != 2)
369         new_che_pos[TYPE_SCE][0] = AAC_CHANNEL_FRONT; // front center (or mono)
370     if (channel_config > 1)
371         new_che_pos[TYPE_CPE][0] = AAC_CHANNEL_FRONT; // L + R (or stereo)
372     if (channel_config == 4)
373         new_che_pos[TYPE_SCE][1] = AAC_CHANNEL_BACK;  // back center
374     if (channel_config > 4)
375         new_che_pos[TYPE_CPE][(channel_config == 7) + 1]
376         = AAC_CHANNEL_BACK;  // back stereo
377     if (channel_config > 5)
378         new_che_pos[TYPE_LFE][0] = AAC_CHANNEL_LFE;   // LFE
379     if (channel_config == 7)
380         new_che_pos[TYPE_CPE][1] = AAC_CHANNEL_FRONT; // outer front left + outer front right
381
382     return 0;
383 }
384
385 /**
386  * Decode GA "General Audio" specific configuration; reference: table 4.1.
387  *
388  * @param   ac          pointer to AACContext, may be null
389  * @param   avctx       pointer to AVCCodecContext, used for logging
390  *
391  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
392  */
393 static int decode_ga_specific_config(AACContext *ac, AVCodecContext *avctx,
394                                      GetBitContext *gb,
395                                      MPEG4AudioConfig *m4ac,
396                                      int channel_config)
397 {
398     enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID];
399     int extension_flag, ret;
400
401     if (get_bits1(gb)) { // frameLengthFlag
402         av_log_missing_feature(avctx, "960/120 MDCT window is", 1);
403         return -1;
404     }
405
406     if (get_bits1(gb))       // dependsOnCoreCoder
407         skip_bits(gb, 14);   // coreCoderDelay
408     extension_flag = get_bits1(gb);
409
410     if (m4ac->object_type == AOT_AAC_SCALABLE ||
411         m4ac->object_type == AOT_ER_AAC_SCALABLE)
412         skip_bits(gb, 3);     // layerNr
413
414     memset(new_che_pos, 0, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
415     if (channel_config == 0) {
416         skip_bits(gb, 4);  // element_instance_tag
417         if ((ret = decode_pce(avctx, m4ac, new_che_pos, gb)))
418             return ret;
419     } else {
420         if ((ret = set_default_channel_config(avctx, new_che_pos, channel_config)))
421             return ret;
422     }
423     if (ac && (ret = output_configure(ac, ac->che_pos, new_che_pos, channel_config, OC_GLOBAL_HDR)))
424         return ret;
425
426     if (extension_flag) {
427         switch (m4ac->object_type) {
428         case AOT_ER_BSAC:
429             skip_bits(gb, 5);    // numOfSubFrame
430             skip_bits(gb, 11);   // layer_length
431             break;
432         case AOT_ER_AAC_LC:
433         case AOT_ER_AAC_LTP:
434         case AOT_ER_AAC_SCALABLE:
435         case AOT_ER_AAC_LD:
436             skip_bits(gb, 3);  /* aacSectionDataResilienceFlag
437                                     * aacScalefactorDataResilienceFlag
438                                     * aacSpectralDataResilienceFlag
439                                     */
440             break;
441         }
442         skip_bits1(gb);    // extensionFlag3 (TBD in version 3)
443     }
444     return 0;
445 }
446
447 /**
448  * Decode audio specific configuration; reference: table 1.13.
449  *
450  * @param   ac          pointer to AACContext, may be null
451  * @param   avctx       pointer to AVCCodecContext, used for logging
452  * @param   m4ac        pointer to MPEG4AudioConfig, used for parsing
453  * @param   data        pointer to AVCodecContext extradata
454  * @param   data_size   size of AVCCodecContext extradata
455  *
456  * @return  Returns error status or number of consumed bits. <0 - error
457  */
458 static int decode_audio_specific_config(AACContext *ac,
459                                         AVCodecContext *avctx,
460                                         MPEG4AudioConfig *m4ac,
461                                         const uint8_t *data, int data_size)
462 {
463     GetBitContext gb;
464     int i;
465
466     av_dlog(avctx, "extradata size %d\n", avctx->extradata_size);
467     for (i = 0; i < avctx->extradata_size; i++)
468          av_dlog(avctx, "%02x ", avctx->extradata[i]);
469     av_dlog(avctx, "\n");
470
471     init_get_bits(&gb, data, data_size * 8);
472
473     if ((i = ff_mpeg4audio_get_config(m4ac, data, data_size)) < 0)
474         return -1;
475     if (m4ac->sampling_index > 12) {
476         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid sampling rate index %d\n", m4ac->sampling_index);
477         return -1;
478     }
479     if (m4ac->sbr == 1 && m4ac->ps == -1)
480         m4ac->ps = 1;
481
482     skip_bits_long(&gb, i);
483
484     switch (m4ac->object_type) {
485     case AOT_AAC_MAIN:
486     case AOT_AAC_LC:
487     case AOT_AAC_LTP:
488         if (decode_ga_specific_config(ac, avctx, &gb, m4ac, m4ac->chan_config))
489             return -1;
490         break;
491     default:
492         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Audio object type %s%d is not supported.\n",
493                m4ac->sbr == 1? "SBR+" : "", m4ac->object_type);
494         return -1;
495     }
496
497     av_dlog(avctx, "AOT %d chan config %d sampling index %d (%d) SBR %d PS %d\n",
498             m4ac->object_type, m4ac->chan_config, m4ac->sampling_index,
499             m4ac->sample_rate, m4ac->sbr, m4ac->ps);
500
501     return get_bits_count(&gb);
502 }
503
504 /**
505  * linear congruential pseudorandom number generator
506  *
507  * @param   previous_val    pointer to the current state of the generator
508  *
509  * @return  Returns a 32-bit pseudorandom integer
510  */
511 static av_always_inline int lcg_random(int previous_val)
512 {
513     return previous_val * 1664525 + 1013904223;
514 }
515
516 static av_always_inline void reset_predict_state(PredictorState *ps)
517 {
518     ps->r0   = 0.0f;
519     ps->r1   = 0.0f;
520     ps->cor0 = 0.0f;
521     ps->cor1 = 0.0f;
522     ps->var0 = 1.0f;
523     ps->var1 = 1.0f;
524 }
525
526 static void reset_all_predictors(PredictorState *ps)
527 {
528     int i;
529     for (i = 0; i < MAX_PREDICTORS; i++)
530         reset_predict_state(&ps[i]);
531 }
532
533 static int sample_rate_idx (int rate)
534 {
535          if (92017 <= rate) return 0;
536     else if (75132 <= rate) return 1;
537     else if (55426 <= rate) return 2;
538     else if (46009 <= rate) return 3;
539     else if (37566 <= rate) return 4;
540     else if (27713 <= rate) return 5;
541     else if (23004 <= rate) return 6;
542     else if (18783 <= rate) return 7;
543     else if (13856 <= rate) return 8;
544     else if (11502 <= rate) return 9;
545     else if (9391  <= rate) return 10;
546     else                    return 11;
547 }
548
549 static void reset_predictor_group(PredictorState *ps, int group_num)
550 {
551     int i;
552     for (i = group_num - 1; i < MAX_PREDICTORS; i += 30)
553         reset_predict_state(&ps[i]);
554 }
555
556 #define AAC_INIT_VLC_STATIC(num, size) \
557     INIT_VLC_STATIC(&vlc_spectral[num], 8, ff_aac_spectral_sizes[num], \
558          ff_aac_spectral_bits[num], sizeof( ff_aac_spectral_bits[num][0]), sizeof( ff_aac_spectral_bits[num][0]), \
559         ff_aac_spectral_codes[num], sizeof(ff_aac_spectral_codes[num][0]), sizeof(ff_aac_spectral_codes[num][0]), \
560         size);
561
562 static av_cold int aac_decode_init(AVCodecContext *avctx)
563 {
564     AACContext *ac = avctx->priv_data;
565     float output_scale_factor;
566
567     ac->avctx = avctx;
568     ac->m4ac.sample_rate = avctx->sample_rate;
569
570     if (avctx->extradata_size > 0) {
571         avctx->channels    = 0;
572         avctx->frame_size  = 0;
573         avctx->sample_rate = 0;
574         if (decode_audio_specific_config(ac, ac->avctx, &ac->m4ac,
575                                          avctx->extradata,
576                                          avctx->extradata_size) < 0)
577             return -1;
578     } else {
579         int sr, i;
580         enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID];
581
582         sr = sample_rate_idx(avctx->sample_rate);
583         ac->m4ac.sampling_index = sr;
584         ac->m4ac.channels = avctx->channels;
585
586         for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(ff_mpeg4audio_channels); i++)
587             if (ff_mpeg4audio_channels[i] == avctx->channels)
588                 break;
589         if (i == FF_ARRAY_ELEMS(ff_mpeg4audio_channels)) {
590             i = 0;
591         }
592         ac->m4ac.chan_config = i;
593
594         if (ac->m4ac.chan_config) {
595             set_default_channel_config(avctx, new_che_pos, ac->m4ac.chan_config);
596             output_configure(ac, ac->che_pos, new_che_pos, ac->m4ac.chan_config, OC_GLOBAL_HDR);
597         }
598     }
599
600     if (avctx->request_sample_fmt == AV_SAMPLE_FMT_FLT) {
601         avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLT;
602         output_scale_factor = 1.0 / 32768.0;
603     } else {
604         avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
605         output_scale_factor = 1.0;
606     }
607
608     AAC_INIT_VLC_STATIC( 0, 304);
609     AAC_INIT_VLC_STATIC( 1, 270);
610     AAC_INIT_VLC_STATIC( 2, 550);
611     AAC_INIT_VLC_STATIC( 3, 300);
612     AAC_INIT_VLC_STATIC( 4, 328);
613     AAC_INIT_VLC_STATIC( 5, 294);
614     AAC_INIT_VLC_STATIC( 6, 306);
615     AAC_INIT_VLC_STATIC( 7, 268);
616     AAC_INIT_VLC_STATIC( 8, 510);
617     AAC_INIT_VLC_STATIC( 9, 366);
618     AAC_INIT_VLC_STATIC(10, 462);
619
620     ff_aac_sbr_init();
621
622     dsputil_init(&ac->dsp, avctx);
623     ff_fmt_convert_init(&ac->fmt_conv, avctx);
624
625     ac->random_state = 0x1f2e3d4c;
626
627     ff_aac_tableinit();
628
629     INIT_VLC_STATIC(&vlc_scalefactors,7,FF_ARRAY_ELEMS(ff_aac_scalefactor_code),
630                     ff_aac_scalefactor_bits, sizeof(ff_aac_scalefactor_bits[0]), sizeof(ff_aac_scalefactor_bits[0]),
631                     ff_aac_scalefactor_code, sizeof(ff_aac_scalefactor_code[0]), sizeof(ff_aac_scalefactor_code[0]),
632                     352);
633
634     ff_mdct_init(&ac->mdct,       11, 1, output_scale_factor/1024.0);
635     ff_mdct_init(&ac->mdct_small,  8, 1, output_scale_factor/128.0);
636     ff_mdct_init(&ac->mdct_ltp,   11, 0, -2.0/output_scale_factor);
637     // window initialization
638     ff_kbd_window_init(ff_aac_kbd_long_1024, 4.0, 1024);
639     ff_kbd_window_init(ff_aac_kbd_short_128, 6.0, 128);
640     ff_init_ff_sine_windows(10);
641     ff_init_ff_sine_windows( 7);
642
643     cbrt_tableinit();
644
645     return 0;
646 }
647
648 /**
649  * Skip data_stream_element; reference: table 4.10.
650  */
651 static int skip_data_stream_element(AACContext *ac, GetBitContext *gb)
652 {
653     int byte_align = get_bits1(gb);
654     int count = get_bits(gb, 8);
655     if (count == 255)
656         count += get_bits(gb, 8);
657     if (byte_align)
658         align_get_bits(gb);
659
660     if (get_bits_left(gb) < 8 * count) {
661         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
662         return -1;
663     }
664     skip_bits_long(gb, 8 * count);
665     return 0;
666 }
667
668 static int decode_prediction(AACContext *ac, IndividualChannelStream *ics,
669                              GetBitContext *gb)
670 {
671     int sfb;
672     if (get_bits1(gb)) {
673         ics->predictor_reset_group = get_bits(gb, 5);
674         if (ics->predictor_reset_group == 0 || ics->predictor_reset_group > 30) {
675             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid Predictor Reset Group.\n");
676             return -1;
677         }
678     }
679     for (sfb = 0; sfb < FFMIN(ics->max_sfb, ff_aac_pred_sfb_max[ac->m4ac.sampling_index]); sfb++) {
680         ics->prediction_used[sfb] = get_bits1(gb);
681     }
682     return 0;
683 }
684
685 /**
686  * Decode Long Term Prediction data; reference: table 4.xx.
687  */
688 static void decode_ltp(AACContext *ac, LongTermPrediction *ltp,
689                        GetBitContext *gb, uint8_t max_sfb)
690 {
691     int sfb;
692
693     ltp->lag  = get_bits(gb, 11);
694     ltp->coef = ltp_coef[get_bits(gb, 3)];
695     for (sfb = 0; sfb < FFMIN(max_sfb, MAX_LTP_LONG_SFB); sfb++)
696         ltp->used[sfb] = get_bits1(gb);
697 }
698
699 /**
700  * Decode Individual Channel Stream info; reference: table 4.6.
701  *
702  * @param   common_window   Channels have independent [0], or shared [1], Individual Channel Stream information.
703  */
704 static int decode_ics_info(AACContext *ac, IndividualChannelStream *ics,
705                            GetBitContext *gb, int common_window)
706 {
707     if (get_bits1(gb)) {
708         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Reserved bit set.\n");
709         memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
710         return -1;
711     }
712     ics->window_sequence[1] = ics->window_sequence[0];
713     ics->window_sequence[0] = get_bits(gb, 2);
714     ics->use_kb_window[1]   = ics->use_kb_window[0];
715     ics->use_kb_window[0]   = get_bits1(gb);
716     ics->num_window_groups  = 1;
717     ics->group_len[0]       = 1;
718     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
719         int i;
720         ics->max_sfb = get_bits(gb, 4);
721         for (i = 0; i < 7; i++) {
722             if (get_bits1(gb)) {
723                 ics->group_len[ics->num_window_groups - 1]++;
724             } else {
725                 ics->num_window_groups++;
726                 ics->group_len[ics->num_window_groups - 1] = 1;
727             }
728         }
729         ics->num_windows       = 8;
730         ics->swb_offset        =    ff_swb_offset_128[ac->m4ac.sampling_index];
731         ics->num_swb           =   ff_aac_num_swb_128[ac->m4ac.sampling_index];
732         ics->tns_max_bands     = ff_tns_max_bands_128[ac->m4ac.sampling_index];
733         ics->predictor_present = 0;
734     } else {
735         ics->max_sfb               = get_bits(gb, 6);
736         ics->num_windows           = 1;
737         ics->swb_offset            =    ff_swb_offset_1024[ac->m4ac.sampling_index];
738         ics->num_swb               =   ff_aac_num_swb_1024[ac->m4ac.sampling_index];
739         ics->tns_max_bands         = ff_tns_max_bands_1024[ac->m4ac.sampling_index];
740         ics->predictor_present     = get_bits1(gb);
741         ics->predictor_reset_group = 0;
742         if (ics->predictor_present) {
743             if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN) {
744                 if (decode_prediction(ac, ics, gb)) {
745                     memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
746                     return -1;
747                 }
748             } else if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_LC) {
749                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Prediction is not allowed in AAC-LC.\n");
750                 memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
751                 return -1;
752             } else {
753                 if ((ics->ltp.present = get_bits(gb, 1)))
754                     decode_ltp(ac, &ics->ltp, gb, ics->max_sfb);
755             }
756         }
757     }
758
759     if (ics->max_sfb > ics->num_swb) {
760         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
761                "Number of scalefactor bands in group (%d) exceeds limit (%d).\n",
762                ics->max_sfb, ics->num_swb);
763         memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
764         return -1;
765     }
766
767     return 0;
768 }
769
770 /**
771  * Decode band types (section_data payload); reference: table 4.46.
772  *
773  * @param   band_type           array of the used band type
774  * @param   band_type_run_end   array of the last scalefactor band of a band type run
775  *
776  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
777  */
778 static int decode_band_types(AACContext *ac, enum BandType band_type[120],
779                              int band_type_run_end[120], GetBitContext *gb,
780                              IndividualChannelStream *ics)
781 {
782     int g, idx = 0;
783     const int bits = (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) ? 3 : 5;
784     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
785         int k = 0;
786         while (k < ics->max_sfb) {
787             uint8_t sect_end = k;
788             int sect_len_incr;
789             int sect_band_type = get_bits(gb, 4);
790             if (sect_band_type == 12) {
791                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid band type\n");
792                 return -1;
793             }
794             while ((sect_len_incr = get_bits(gb, bits)) == (1 << bits) - 1)
795                 sect_end += sect_len_incr;
796             sect_end += sect_len_incr;
797             if (get_bits_left(gb) < 0) {
798                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
799                 return -1;
800             }
801             if (sect_end > ics->max_sfb) {
802                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
803                        "Number of bands (%d) exceeds limit (%d).\n",
804                        sect_end, ics->max_sfb);
805                 return -1;
806             }
807             for (; k < sect_end; k++) {
808                 band_type        [idx]   = sect_band_type;
809                 band_type_run_end[idx++] = sect_end;
810             }
811         }
812     }
813     return 0;
814 }
815
816 /**
817  * Decode scalefactors; reference: table 4.47.
818  *
819  * @param   global_gain         first scalefactor value as scalefactors are differentially coded
820  * @param   band_type           array of the used band type
821  * @param   band_type_run_end   array of the last scalefactor band of a band type run
822  * @param   sf                  array of scalefactors or intensity stereo positions
823  *
824  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
825  */
826 static int decode_scalefactors(AACContext *ac, float sf[120], GetBitContext *gb,
827                                unsigned int global_gain,
828                                IndividualChannelStream *ics,
829                                enum BandType band_type[120],
830                                int band_type_run_end[120])
831 {
832     int g, i, idx = 0;
833     int offset[3] = { global_gain, global_gain - 90, 0 };
834     int clipped_offset;
835     int noise_flag = 1;
836     static const char *sf_str[3] = { "Global gain", "Noise gain", "Intensity stereo position" };
837     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
838         for (i = 0; i < ics->max_sfb;) {
839             int run_end = band_type_run_end[idx];
840             if (band_type[idx] == ZERO_BT) {
841                 for (; i < run_end; i++, idx++)
842                     sf[idx] = 0.;
843             } else if ((band_type[idx] == INTENSITY_BT) || (band_type[idx] == INTENSITY_BT2)) {
844                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
845                     offset[2] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
846                     clipped_offset = av_clip(offset[2], -155, 100);
847                     if (offset[2] != clipped_offset) {
848                         av_log_ask_for_sample(ac->avctx, "Intensity stereo "
849                                 "position clipped (%d -> %d).\nIf you heard an "
850                                 "audible artifact, there may be a bug in the "
851                                 "decoder. ", offset[2], clipped_offset);
852                     }
853                     sf[idx] = ff_aac_pow2sf_tab[-clipped_offset + POW_SF2_ZERO];
854                 }
855             } else if (band_type[idx] == NOISE_BT) {
856                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
857                     if (noise_flag-- > 0)
858                         offset[1] += get_bits(gb, 9) - 256;
859                     else
860                         offset[1] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
861                     clipped_offset = av_clip(offset[1], -100, 155);
862                     if (offset[1] != clipped_offset) {
863                         av_log_ask_for_sample(ac->avctx, "Noise gain clipped "
864                                 "(%d -> %d).\nIf you heard an audible "
865                                 "artifact, there may be a bug in the decoder. ",
866                                 offset[1], clipped_offset);
867                     }
868                     sf[idx] = -ff_aac_pow2sf_tab[clipped_offset + POW_SF2_ZERO];
869                 }
870             } else {
871                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
872                     offset[0] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
873                     if (offset[0] > 255U) {
874                         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
875                                "%s (%d) out of range.\n", sf_str[0], offset[0]);
876                         return -1;
877                     }
878                     sf[idx] = -ff_aac_pow2sf_tab[offset[0] - 100 + POW_SF2_ZERO];
879                 }
880             }
881         }
882     }
883     return 0;
884 }
885
886 /**
887  * Decode pulse data; reference: table 4.7.
888  */
889 static int decode_pulses(Pulse *pulse, GetBitContext *gb,
890                          const uint16_t *swb_offset, int num_swb)
891 {
892     int i, pulse_swb;
893     pulse->num_pulse = get_bits(gb, 2) + 1;
894     pulse_swb        = get_bits(gb, 6);
895     if (pulse_swb >= num_swb)
896         return -1;
897     pulse->pos[0]    = swb_offset[pulse_swb];
898     pulse->pos[0]   += get_bits(gb, 5);
899     if (pulse->pos[0] > 1023)
900         return -1;
901     pulse->amp[0]    = get_bits(gb, 4);
902     for (i = 1; i < pulse->num_pulse; i++) {
903         pulse->pos[i] = get_bits(gb, 5) + pulse->pos[i - 1];
904         if (pulse->pos[i] > 1023)
905             return -1;
906         pulse->amp[i] = get_bits(gb, 4);
907     }
908     return 0;
909 }
910
911 /**
912  * Decode Temporal Noise Shaping data; reference: table 4.48.
913  *
914  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
915  */
916 static int decode_tns(AACContext *ac, TemporalNoiseShaping *tns,
917                       GetBitContext *gb, const IndividualChannelStream *ics)
918 {
919     int w, filt, i, coef_len, coef_res, coef_compress;
920     const int is8 = ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE;
921     const int tns_max_order = is8 ? 7 : ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN ? 20 : 12;
922     for (w = 0; w < ics->num_windows; w++) {
923         if ((tns->n_filt[w] = get_bits(gb, 2 - is8))) {
924             coef_res = get_bits1(gb);
925
926             for (filt = 0; filt < tns->n_filt[w]; filt++) {
927                 int tmp2_idx;
928                 tns->length[w][filt] = get_bits(gb, 6 - 2 * is8);
929
930                 if ((tns->order[w][filt] = get_bits(gb, 5 - 2 * is8)) > tns_max_order) {
931                     av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "TNS filter order %d is greater than maximum %d.\n",
932                            tns->order[w][filt], tns_max_order);
933                     tns->order[w][filt] = 0;
934                     return -1;
935                 }
936                 if (tns->order[w][filt]) {
937                     tns->direction[w][filt] = get_bits1(gb);
938                     coef_compress = get_bits1(gb);
939                     coef_len = coef_res + 3 - coef_compress;
940                     tmp2_idx = 2 * coef_compress + coef_res;
941
942                     for (i = 0; i < tns->order[w][filt]; i++)
943                         tns->coef[w][filt][i] = tns_tmp2_map[tmp2_idx][get_bits(gb, coef_len)];
944                 }
945             }
946         }
947     }
948     return 0;
949 }
950
951 /**
952  * Decode Mid/Side data; reference: table 4.54.
953  *
954  * @param   ms_present  Indicates mid/side stereo presence. [0] mask is all 0s;
955  *                      [1] mask is decoded from bitstream; [2] mask is all 1s;
956  *                      [3] reserved for scalable AAC
957  */
958 static void decode_mid_side_stereo(ChannelElement *cpe, GetBitContext *gb,
959                                    int ms_present)
960 {
961     int idx;
962     if (ms_present == 1) {
963         for (idx = 0; idx < cpe->ch[0].ics.num_window_groups * cpe->ch[0].ics.max_sfb; idx++)
964             cpe->ms_mask[idx] = get_bits1(gb);
965     } else if (ms_present == 2) {
966         memset(cpe->ms_mask, 1, cpe->ch[0].ics.num_window_groups * cpe->ch[0].ics.max_sfb * sizeof(cpe->ms_mask[0]));
967     }
968 }
969
970 #ifndef VMUL2
971 static inline float *VMUL2(float *dst, const float *v, unsigned idx,
972                            const float *scale)
973 {
974     float s = *scale;
975     *dst++ = v[idx    & 15] * s;
976     *dst++ = v[idx>>4 & 15] * s;
977     return dst;
978 }
979 #endif
980
981 #ifndef VMUL4
982 static inline float *VMUL4(float *dst, const float *v, unsigned idx,
983                            const float *scale)
984 {
985     float s = *scale;
986     *dst++ = v[idx    & 3] * s;
987     *dst++ = v[idx>>2 & 3] * s;
988     *dst++ = v[idx>>4 & 3] * s;
989     *dst++ = v[idx>>6 & 3] * s;
990     return dst;
991 }
992 #endif
993
994 #ifndef VMUL2S
995 static inline float *VMUL2S(float *dst, const float *v, unsigned idx,
996                             unsigned sign, const float *scale)
997 {
998     union float754 s0, s1;
999
1000     s0.f = s1.f = *scale;
1001     s0.i ^= sign >> 1 << 31;
1002     s1.i ^= sign      << 31;
1003
1004     *dst++ = v[idx    & 15] * s0.f;
1005     *dst++ = v[idx>>4 & 15] * s1.f;
1006
1007     return dst;
1008 }
1009 #endif
1010
1011 #ifndef VMUL4S
1012 static inline float *VMUL4S(float *dst, const float *v, unsigned idx,
1013                             unsigned sign, const float *scale)
1014 {
1015     unsigned nz = idx >> 12;
1016     union float754 s = { .f = *scale };
1017     union float754 t;
1018
1019     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1020     *dst++ = v[idx    & 3] * t.f;
1021
1022     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
1023     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1024     *dst++ = v[idx>>2 & 3] * t.f;
1025
1026     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
1027     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1028     *dst++ = v[idx>>4 & 3] * t.f;
1029
1030     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
1031     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1032     *dst++ = v[idx>>6 & 3] * t.f;
1033
1034     return dst;
1035 }
1036 #endif
1037
1038 /**
1039  * Decode spectral data; reference: table 4.50.
1040  * Dequantize and scale spectral data; reference: 4.6.3.3.
1041  *
1042  * @param   coef            array of dequantized, scaled spectral data
1043  * @param   sf              array of scalefactors or intensity stereo positions
1044  * @param   pulse_present   set if pulses are present
1045  * @param   pulse           pointer to pulse data struct
1046  * @param   band_type       array of the used band type
1047  *
1048  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1049  */
1050 static int decode_spectrum_and_dequant(AACContext *ac, float coef[1024],
1051                                        GetBitContext *gb, const float sf[120],
1052                                        int pulse_present, const Pulse *pulse,
1053                                        const IndividualChannelStream *ics,
1054                                        enum BandType band_type[120])
1055 {
1056     int i, k, g, idx = 0;
1057     const int c = 1024 / ics->num_windows;
1058     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1059     float *coef_base = coef;
1060
1061     for (g = 0; g < ics->num_windows; g++)
1062         memset(coef + g * 128 + offsets[ics->max_sfb], 0, sizeof(float) * (c - offsets[ics->max_sfb]));
1063
1064     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1065         unsigned g_len = ics->group_len[g];
1066
1067         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
1068             const unsigned cbt_m1 = band_type[idx] - 1;
1069             float *cfo = coef + offsets[i];
1070             int off_len = offsets[i + 1] - offsets[i];
1071             int group;
1072
1073             if (cbt_m1 >= INTENSITY_BT2 - 1) {
1074                 for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1075                     memset(cfo, 0, off_len * sizeof(float));
1076                 }
1077             } else if (cbt_m1 == NOISE_BT - 1) {
1078                 for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1079                     float scale;
1080                     float band_energy;
1081
1082                     for (k = 0; k < off_len; k++) {
1083                         ac->random_state  = lcg_random(ac->random_state);
1084                         cfo[k] = ac->random_state;
1085                     }
1086
1087                     band_energy = ac->dsp.scalarproduct_float(cfo, cfo, off_len);
1088                     scale = sf[idx] / sqrtf(band_energy);
1089                     ac->dsp.vector_fmul_scalar(cfo, cfo, scale, off_len);
1090                 }
1091             } else {
1092                 const float *vq = ff_aac_codebook_vector_vals[cbt_m1];
1093                 const uint16_t *cb_vector_idx = ff_aac_codebook_vector_idx[cbt_m1];
1094                 VLC_TYPE (*vlc_tab)[2] = vlc_spectral[cbt_m1].table;
1095                 OPEN_READER(re, gb);
1096
1097                 switch (cbt_m1 >> 1) {
1098                 case 0:
1099                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1100                         float *cf = cfo;
1101                         int len = off_len;
1102
1103                         do {
1104                             int code;
1105                             unsigned cb_idx;
1106
1107                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1108                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1109                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1110                             cf = VMUL4(cf, vq, cb_idx, sf + idx);
1111                         } while (len -= 4);
1112                     }
1113                     break;
1114
1115                 case 1:
1116                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1117                         float *cf = cfo;
1118                         int len = off_len;
1119
1120                         do {
1121                             int code;
1122                             unsigned nnz;
1123                             unsigned cb_idx;
1124                             uint32_t bits;
1125
1126                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1127                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1128                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1129                             nnz = cb_idx >> 8 & 15;
1130                             bits = SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (32-nnz);
1131                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1132                             cf = VMUL4S(cf, vq, cb_idx, bits, sf + idx);
1133                         } while (len -= 4);
1134                     }
1135                     break;
1136
1137                 case 2:
1138                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1139                         float *cf = cfo;
1140                         int len = off_len;
1141
1142                         do {
1143                             int code;
1144                             unsigned cb_idx;
1145
1146                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1147                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1148                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1149                             cf = VMUL2(cf, vq, cb_idx, sf + idx);
1150                         } while (len -= 2);
1151                     }
1152                     break;
1153
1154                 case 3:
1155                 case 4:
1156                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1157                         float *cf = cfo;
1158                         int len = off_len;
1159
1160                         do {
1161                             int code;
1162                             unsigned nnz;
1163                             unsigned cb_idx;
1164                             unsigned sign;
1165
1166                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1167                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1168                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1169                             nnz = cb_idx >> 8 & 15;
1170                             sign = SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (cb_idx >> 12);
1171                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1172                             cf = VMUL2S(cf, vq, cb_idx, sign, sf + idx);
1173                         } while (len -= 2);
1174                     }
1175                     break;
1176
1177                 default:
1178                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1179                         float *cf = cfo;
1180                         uint32_t *icf = (uint32_t *) cf;
1181                         int len = off_len;
1182
1183                         do {
1184                             int code;
1185                             unsigned nzt, nnz;
1186                             unsigned cb_idx;
1187                             uint32_t bits;
1188                             int j;
1189
1190                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1191                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1192
1193                             if (!code) {
1194                                 *icf++ = 0;
1195                                 *icf++ = 0;
1196                                 continue;
1197                             }
1198
1199                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1200                             nnz = cb_idx >> 12;
1201                             nzt = cb_idx >> 8;
1202                             bits = SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (32-nnz);
1203                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1204
1205                             for (j = 0; j < 2; j++) {
1206                                 if (nzt & 1<<j) {
1207                                     uint32_t b;
1208                                     int n;
1209                                     /* The total length of escape_sequence must be < 22 bits according
1210                                        to the specification (i.e. max is 111111110xxxxxxxxxxxx). */
1211                                     UPDATE_CACHE(re, gb);
1212                                     b = GET_CACHE(re, gb);
1213                                     b = 31 - av_log2(~b);
1214
1215                                     if (b > 8) {
1216                                         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in spectral data, ESC overflow\n");
1217                                         return -1;
1218                                     }
1219
1220                                     SKIP_BITS(re, gb, b + 1);
1221                                     b += 4;
1222                                     n = (1 << b) + SHOW_UBITS(re, gb, b);
1223                                     LAST_SKIP_BITS(re, gb, b);
1224                                     *icf++ = cbrt_tab[n] | (bits & 1U<<31);
1225                                     bits <<= 1;
1226                                 } else {
1227                                     unsigned v = ((const uint32_t*)vq)[cb_idx & 15];
1228                                     *icf++ = (bits & 1U<<31) | v;
1229                                     bits <<= !!v;
1230                                 }
1231                                 cb_idx >>= 4;
1232                             }
1233                         } while (len -= 2);
1234
1235                         ac->dsp.vector_fmul_scalar(cfo, cfo, sf[idx], off_len);
1236                     }
1237                 }
1238
1239                 CLOSE_READER(re, gb);
1240             }
1241         }
1242         coef += g_len << 7;
1243     }
1244
1245     if (pulse_present) {
1246         idx = 0;
1247         for (i = 0; i < pulse->num_pulse; i++) {
1248             float co = coef_base[ pulse->pos[i] ];
1249             while (offsets[idx + 1] <= pulse->pos[i])
1250                 idx++;
1251             if (band_type[idx] != NOISE_BT && sf[idx]) {
1252                 float ico = -pulse->amp[i];
1253                 if (co) {
1254                     co /= sf[idx];
1255                     ico = co / sqrtf(sqrtf(fabsf(co))) + (co > 0 ? -ico : ico);
1256                 }
1257                 coef_base[ pulse->pos[i] ] = cbrtf(fabsf(ico)) * ico * sf[idx];
1258             }
1259         }
1260     }
1261     return 0;
1262 }
1263
1264 static av_always_inline float flt16_round(float pf)
1265 {
1266     union float754 tmp;
1267     tmp.f = pf;
1268     tmp.i = (tmp.i + 0x00008000U) & 0xFFFF0000U;
1269     return tmp.f;
1270 }
1271
1272 static av_always_inline float flt16_even(float pf)
1273 {
1274     union float754 tmp;
1275     tmp.f = pf;
1276     tmp.i = (tmp.i + 0x00007FFFU + (tmp.i & 0x00010000U >> 16)) & 0xFFFF0000U;
1277     return tmp.f;
1278 }
1279
1280 static av_always_inline float flt16_trunc(float pf)
1281 {
1282     union float754 pun;
1283     pun.f = pf;
1284     pun.i &= 0xFFFF0000U;
1285     return pun.f;
1286 }
1287
1288 static av_always_inline void predict(PredictorState *ps, float *coef,
1289                                      int output_enable)
1290 {
1291     const float a     = 0.953125; // 61.0 / 64
1292     const float alpha = 0.90625;  // 29.0 / 32
1293     float e0, e1;
1294     float pv;
1295     float k1, k2;
1296     float   r0 = ps->r0,     r1 = ps->r1;
1297     float cor0 = ps->cor0, cor1 = ps->cor1;
1298     float var0 = ps->var0, var1 = ps->var1;
1299
1300     k1 = var0 > 1 ? cor0 * flt16_even(a / var0) : 0;
1301     k2 = var1 > 1 ? cor1 * flt16_even(a / var1) : 0;
1302
1303     pv = flt16_round(k1 * r0 + k2 * r1);
1304     if (output_enable)
1305         *coef += pv;
1306
1307     e0 = *coef;
1308     e1 = e0 - k1 * r0;
1309
1310     ps->cor1 = flt16_trunc(alpha * cor1 + r1 * e1);
1311     ps->var1 = flt16_trunc(alpha * var1 + 0.5f * (r1 * r1 + e1 * e1));
1312     ps->cor0 = flt16_trunc(alpha * cor0 + r0 * e0);
1313     ps->var0 = flt16_trunc(alpha * var0 + 0.5f * (r0 * r0 + e0 * e0));
1314
1315     ps->r1 = flt16_trunc(a * (r0 - k1 * e0));
1316     ps->r0 = flt16_trunc(a * e0);
1317 }
1318
1319 /**
1320  * Apply AAC-Main style frequency domain prediction.
1321  */
1322 static void apply_prediction(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
1323 {
1324     int sfb, k;
1325
1326     if (!sce->ics.predictor_initialized) {
1327         reset_all_predictors(sce->predictor_state);
1328         sce->ics.predictor_initialized = 1;
1329     }
1330
1331     if (sce->ics.window_sequence[0] != EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1332         for (sfb = 0; sfb < ff_aac_pred_sfb_max[ac->m4ac.sampling_index]; sfb++) {
1333             for (k = sce->ics.swb_offset[sfb]; k < sce->ics.swb_offset[sfb + 1]; k++) {
1334                 predict(&sce->predictor_state[k], &sce->coeffs[k],
1335                         sce->ics.predictor_present && sce->ics.prediction_used[sfb]);
1336             }
1337         }
1338         if (sce->ics.predictor_reset_group)
1339             reset_predictor_group(sce->predictor_state, sce->ics.predictor_reset_group);
1340     } else
1341         reset_all_predictors(sce->predictor_state);
1342 }
1343
1344 /**
1345  * Decode an individual_channel_stream payload; reference: table 4.44.
1346  *
1347  * @param   common_window   Channels have independent [0], or shared [1], Individual Channel Stream information.
1348  * @param   scale_flag      scalable [1] or non-scalable [0] AAC (Unused until scalable AAC is implemented.)
1349  *
1350  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1351  */
1352 static int decode_ics(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce,
1353                       GetBitContext *gb, int common_window, int scale_flag)
1354 {
1355     Pulse pulse;
1356     TemporalNoiseShaping    *tns = &sce->tns;
1357     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
1358     float *out = sce->coeffs;
1359     int global_gain, pulse_present = 0;
1360
1361     /* This assignment is to silence a GCC warning about the variable being used
1362      * uninitialized when in fact it always is.
1363      */
1364     pulse.num_pulse = 0;
1365
1366     global_gain = get_bits(gb, 8);
1367
1368     if (!common_window && !scale_flag) {
1369         if (decode_ics_info(ac, ics, gb, 0) < 0)
1370             return -1;
1371     }
1372
1373     if (decode_band_types(ac, sce->band_type, sce->band_type_run_end, gb, ics) < 0)
1374         return -1;
1375     if (decode_scalefactors(ac, sce->sf, gb, global_gain, ics, sce->band_type, sce->band_type_run_end) < 0)
1376         return -1;
1377
1378     pulse_present = 0;
1379     if (!scale_flag) {
1380         if ((pulse_present = get_bits1(gb))) {
1381             if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1382                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Pulse tool not allowed in eight short sequence.\n");
1383                 return -1;
1384             }
1385             if (decode_pulses(&pulse, gb, ics->swb_offset, ics->num_swb)) {
1386                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Pulse data corrupt or invalid.\n");
1387                 return -1;
1388             }
1389         }
1390         if ((tns->present = get_bits1(gb)) && decode_tns(ac, tns, gb, ics))
1391             return -1;
1392         if (get_bits1(gb)) {
1393             av_log_missing_feature(ac->avctx, "SSR", 1);
1394             return -1;
1395         }
1396     }
1397
1398     if (decode_spectrum_and_dequant(ac, out, gb, sce->sf, pulse_present, &pulse, ics, sce->band_type) < 0)
1399         return -1;
1400
1401     if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN && !common_window)
1402         apply_prediction(ac, sce);
1403
1404     return 0;
1405 }
1406
1407 /**
1408  * Mid/Side stereo decoding; reference: 4.6.8.1.3.
1409  */
1410 static void apply_mid_side_stereo(AACContext *ac, ChannelElement *cpe)
1411 {
1412     const IndividualChannelStream *ics = &cpe->ch[0].ics;
1413     float *ch0 = cpe->ch[0].coeffs;
1414     float *ch1 = cpe->ch[1].coeffs;
1415     int g, i, group, idx = 0;
1416     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1417     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1418         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
1419             if (cpe->ms_mask[idx] &&
1420                     cpe->ch[0].band_type[idx] < NOISE_BT && cpe->ch[1].band_type[idx] < NOISE_BT) {
1421                 for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++) {
1422                     ac->dsp.butterflies_float(ch0 + group * 128 + offsets[i],
1423                                               ch1 + group * 128 + offsets[i],
1424                                               offsets[i+1] - offsets[i]);
1425                 }
1426             }
1427         }
1428         ch0 += ics->group_len[g] * 128;
1429         ch1 += ics->group_len[g] * 128;
1430     }
1431 }
1432
1433 /**
1434  * intensity stereo decoding; reference: 4.6.8.2.3
1435  *
1436  * @param   ms_present  Indicates mid/side stereo presence. [0] mask is all 0s;
1437  *                      [1] mask is decoded from bitstream; [2] mask is all 1s;
1438  *                      [3] reserved for scalable AAC
1439  */
1440 static void apply_intensity_stereo(AACContext *ac, ChannelElement *cpe, int ms_present)
1441 {
1442     const IndividualChannelStream *ics = &cpe->ch[1].ics;
1443     SingleChannelElement         *sce1 = &cpe->ch[1];
1444     float *coef0 = cpe->ch[0].coeffs, *coef1 = cpe->ch[1].coeffs;
1445     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1446     int g, group, i, idx = 0;
1447     int c;
1448     float scale;
1449     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1450         for (i = 0; i < ics->max_sfb;) {
1451             if (sce1->band_type[idx] == INTENSITY_BT || sce1->band_type[idx] == INTENSITY_BT2) {
1452                 const int bt_run_end = sce1->band_type_run_end[idx];
1453                 for (; i < bt_run_end; i++, idx++) {
1454                     c = -1 + 2 * (sce1->band_type[idx] - 14);
1455                     if (ms_present)
1456                         c *= 1 - 2 * cpe->ms_mask[idx];
1457                     scale = c * sce1->sf[idx];
1458                     for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++)
1459                         ac->dsp.vector_fmul_scalar(coef1 + group * 128 + offsets[i],
1460                                                    coef0 + group * 128 + offsets[i],
1461                                                    scale,
1462                                                    offsets[i + 1] - offsets[i]);
1463                 }
1464             } else {
1465                 int bt_run_end = sce1->band_type_run_end[idx];
1466                 idx += bt_run_end - i;
1467                 i    = bt_run_end;
1468             }
1469         }
1470         coef0 += ics->group_len[g] * 128;
1471         coef1 += ics->group_len[g] * 128;
1472     }
1473 }
1474
1475 /**
1476  * Decode a channel_pair_element; reference: table 4.4.
1477  *
1478  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1479  */
1480 static int decode_cpe(AACContext *ac, GetBitContext *gb, ChannelElement *cpe)
1481 {
1482     int i, ret, common_window, ms_present = 0;
1483
1484     common_window = get_bits1(gb);
1485     if (common_window) {
1486         if (decode_ics_info(ac, &cpe->ch[0].ics, gb, 1))
1487             return -1;
1488         i = cpe->ch[1].ics.use_kb_window[0];
1489         cpe->ch[1].ics = cpe->ch[0].ics;
1490         cpe->ch[1].ics.use_kb_window[1] = i;
1491         if (cpe->ch[1].ics.predictor_present && (ac->m4ac.object_type != AOT_AAC_MAIN))
1492             if ((cpe->ch[1].ics.ltp.present = get_bits(gb, 1)))
1493                 decode_ltp(ac, &cpe->ch[1].ics.ltp, gb, cpe->ch[1].ics.max_sfb);
1494         ms_present = get_bits(gb, 2);
1495         if (ms_present == 3) {
1496             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "ms_present = 3 is reserved.\n");
1497             return -1;
1498         } else if (ms_present)
1499             decode_mid_side_stereo(cpe, gb, ms_present);
1500     }
1501     if ((ret = decode_ics(ac, &cpe->ch[0], gb, common_window, 0)))
1502         return ret;
1503     if ((ret = decode_ics(ac, &cpe->ch[1], gb, common_window, 0)))
1504         return ret;
1505
1506     if (common_window) {
1507         if (ms_present)
1508             apply_mid_side_stereo(ac, cpe);
1509         if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN) {
1510             apply_prediction(ac, &cpe->ch[0]);
1511             apply_prediction(ac, &cpe->ch[1]);
1512         }
1513     }
1514
1515     apply_intensity_stereo(ac, cpe, ms_present);
1516     return 0;
1517 }
1518
1519 static const float cce_scale[] = {
1520     1.09050773266525765921, //2^(1/8)
1521     1.18920711500272106672, //2^(1/4)
1522     M_SQRT2,
1523     2,
1524 };
1525
1526 /**
1527  * Decode coupling_channel_element; reference: table 4.8.
1528  *
1529  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1530  */
1531 static int decode_cce(AACContext *ac, GetBitContext *gb, ChannelElement *che)
1532 {
1533     int num_gain = 0;
1534     int c, g, sfb, ret;
1535     int sign;
1536     float scale;
1537     SingleChannelElement *sce = &che->ch[0];
1538     ChannelCoupling     *coup = &che->coup;
1539
1540     coup->coupling_point = 2 * get_bits1(gb);
1541     coup->num_coupled = get_bits(gb, 3);
1542     for (c = 0; c <= coup->num_coupled; c++) {
1543         num_gain++;
1544         coup->type[c] = get_bits1(gb) ? TYPE_CPE : TYPE_SCE;
1545         coup->id_select[c] = get_bits(gb, 4);
1546         if (coup->type[c] == TYPE_CPE) {
1547             coup->ch_select[c] = get_bits(gb, 2);
1548             if (coup->ch_select[c] == 3)
1549                 num_gain++;
1550         } else
1551             coup->ch_select[c] = 2;
1552     }
1553     coup->coupling_point += get_bits1(gb) || (coup->coupling_point >> 1);
1554
1555     sign  = get_bits(gb, 1);
1556     scale = cce_scale[get_bits(gb, 2)];
1557
1558     if ((ret = decode_ics(ac, sce, gb, 0, 0)))
1559         return ret;
1560
1561     for (c = 0; c < num_gain; c++) {
1562         int idx  = 0;
1563         int cge  = 1;
1564         int gain = 0;
1565         float gain_cache = 1.;
1566         if (c) {
1567             cge = coup->coupling_point == AFTER_IMDCT ? 1 : get_bits1(gb);
1568             gain = cge ? get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60: 0;
1569             gain_cache = powf(scale, -gain);
1570         }
1571         if (coup->coupling_point == AFTER_IMDCT) {
1572             coup->gain[c][0] = gain_cache;
1573         } else {
1574             for (g = 0; g < sce->ics.num_window_groups; g++) {
1575                 for (sfb = 0; sfb < sce->ics.max_sfb; sfb++, idx++) {
1576                     if (sce->band_type[idx] != ZERO_BT) {
1577                         if (!cge) {
1578                             int t = get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
1579                             if (t) {
1580                                 int s = 1;
1581                                 t = gain += t;
1582                                 if (sign) {
1583                                     s  -= 2 * (t & 0x1);
1584                                     t >>= 1;
1585                                 }
1586                                 gain_cache = powf(scale, -t) * s;
1587                             }
1588                         }
1589                         coup->gain[c][idx] = gain_cache;
1590                     }
1591                 }
1592             }
1593         }
1594     }
1595     return 0;
1596 }
1597
1598 /**
1599  * Parse whether channels are to be excluded from Dynamic Range Compression; reference: table 4.53.
1600  *
1601  * @return  Returns number of bytes consumed.
1602  */
1603 static int decode_drc_channel_exclusions(DynamicRangeControl *che_drc,
1604                                          GetBitContext *gb)
1605 {
1606     int i;
1607     int num_excl_chan = 0;
1608
1609     do {
1610         for (i = 0; i < 7; i++)
1611             che_drc->exclude_mask[num_excl_chan++] = get_bits1(gb);
1612     } while (num_excl_chan < MAX_CHANNELS - 7 && get_bits1(gb));
1613
1614     return num_excl_chan / 7;
1615 }
1616
1617 /**
1618  * Decode dynamic range information; reference: table 4.52.
1619  *
1620  * @param   cnt length of TYPE_FIL syntactic element in bytes
1621  *
1622  * @return  Returns number of bytes consumed.
1623  */
1624 static int decode_dynamic_range(DynamicRangeControl *che_drc,
1625                                 GetBitContext *gb, int cnt)
1626 {
1627     int n             = 1;
1628     int drc_num_bands = 1;
1629     int i;
1630
1631     /* pce_tag_present? */
1632     if (get_bits1(gb)) {
1633         che_drc->pce_instance_tag  = get_bits(gb, 4);
1634         skip_bits(gb, 4); // tag_reserved_bits
1635         n++;
1636     }
1637
1638     /* excluded_chns_present? */
1639     if (get_bits1(gb)) {
1640         n += decode_drc_channel_exclusions(che_drc, gb);
1641     }
1642
1643     /* drc_bands_present? */
1644     if (get_bits1(gb)) {
1645         che_drc->band_incr            = get_bits(gb, 4);
1646         che_drc->interpolation_scheme = get_bits(gb, 4);
1647         n++;
1648         drc_num_bands += che_drc->band_incr;
1649         for (i = 0; i < drc_num_bands; i++) {
1650             che_drc->band_top[i] = get_bits(gb, 8);
1651             n++;
1652         }
1653     }
1654
1655     /* prog_ref_level_present? */
1656     if (get_bits1(gb)) {
1657         che_drc->prog_ref_level = get_bits(gb, 7);
1658         skip_bits1(gb); // prog_ref_level_reserved_bits
1659         n++;
1660     }
1661
1662     for (i = 0; i < drc_num_bands; i++) {
1663         che_drc->dyn_rng_sgn[i] = get_bits1(gb);
1664         che_drc->dyn_rng_ctl[i] = get_bits(gb, 7);
1665         n++;
1666     }
1667
1668     return n;
1669 }
1670
1671 /**
1672  * Decode extension data (incomplete); reference: table 4.51.
1673  *
1674  * @param   cnt length of TYPE_FIL syntactic element in bytes
1675  *
1676  * @return Returns number of bytes consumed
1677  */
1678 static int decode_extension_payload(AACContext *ac, GetBitContext *gb, int cnt,
1679                                     ChannelElement *che, enum RawDataBlockType elem_type)
1680 {
1681     int crc_flag = 0;
1682     int res = cnt;
1683     switch (get_bits(gb, 4)) { // extension type
1684     case EXT_SBR_DATA_CRC:
1685         crc_flag++;
1686     case EXT_SBR_DATA:
1687         if (!che) {
1688             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "SBR was found before the first channel element.\n");
1689             return res;
1690         } else if (!ac->m4ac.sbr) {
1691             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "SBR signaled to be not-present but was found in the bitstream.\n");
1692             skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
1693             return res;
1694         } else if (ac->m4ac.sbr == -1 && ac->output_configured == OC_LOCKED) {
1695             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Implicit SBR was found with a first occurrence after the first frame.\n");
1696             skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
1697             return res;
1698         } else if (ac->m4ac.ps == -1 && ac->output_configured < OC_LOCKED && ac->avctx->channels == 1) {
1699             ac->m4ac.sbr = 1;
1700             ac->m4ac.ps = 1;
1701             output_configure(ac, ac->che_pos, ac->che_pos, ac->m4ac.chan_config, ac->output_configured);
1702         } else {
1703             ac->m4ac.sbr = 1;
1704         }
1705         res = ff_decode_sbr_extension(ac, &che->sbr, gb, crc_flag, cnt, elem_type);
1706         break;
1707     case EXT_DYNAMIC_RANGE:
1708         res = decode_dynamic_range(&ac->che_drc, gb, cnt);
1709         break;
1710     case EXT_FILL:
1711     case EXT_FILL_DATA:
1712     case EXT_DATA_ELEMENT:
1713     default:
1714         skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
1715         break;
1716     };
1717     return res;
1718 }
1719
1720 /**
1721  * Decode Temporal Noise Shaping filter coefficients and apply all-pole filters; reference: 4.6.9.3.
1722  *
1723  * @param   decode  1 if tool is used normally, 0 if tool is used in LTP.
1724  * @param   coef    spectral coefficients
1725  */
1726 static void apply_tns(float coef[1024], TemporalNoiseShaping *tns,
1727                       IndividualChannelStream *ics, int decode)
1728 {
1729     const int mmm = FFMIN(ics->tns_max_bands, ics->max_sfb);
1730     int w, filt, m, i;
1731     int bottom, top, order, start, end, size, inc;
1732     float lpc[TNS_MAX_ORDER];
1733     float tmp[TNS_MAX_ORDER];
1734
1735     for (w = 0; w < ics->num_windows; w++) {
1736         bottom = ics->num_swb;
1737         for (filt = 0; filt < tns->n_filt[w]; filt++) {
1738             top    = bottom;
1739             bottom = FFMAX(0, top - tns->length[w][filt]);
1740             order  = tns->order[w][filt];
1741             if (order == 0)
1742                 continue;
1743
1744             // tns_decode_coef
1745             compute_lpc_coefs(tns->coef[w][filt], order, lpc, 0, 0, 0);
1746
1747             start = ics->swb_offset[FFMIN(bottom, mmm)];
1748             end   = ics->swb_offset[FFMIN(   top, mmm)];
1749             if ((size = end - start) <= 0)
1750                 continue;
1751             if (tns->direction[w][filt]) {
1752                 inc = -1;
1753                 start = end - 1;
1754             } else {
1755                 inc = 1;
1756             }
1757             start += w * 128;
1758
1759             if (decode) {
1760                 // ar filter
1761                 for (m = 0; m < size; m++, start += inc)
1762                     for (i = 1; i <= FFMIN(m, order); i++)
1763                         coef[start] -= coef[start - i * inc] * lpc[i - 1];
1764             } else {
1765                 // ma filter
1766                 for (m = 0; m < size; m++, start += inc) {
1767                     tmp[0] = coef[start];
1768                     for (i = 1; i <= FFMIN(m, order); i++)
1769                         coef[start] += tmp[i] * lpc[i - 1];
1770                     for (i = order; i > 0; i--)
1771                         tmp[i] = tmp[i - 1];
1772                 }
1773             }
1774         }
1775     }
1776 }
1777
1778 /**
1779  *  Apply windowing and MDCT to obtain the spectral
1780  *  coefficient from the predicted sample by LTP.
1781  */
1782 static void windowing_and_mdct_ltp(AACContext *ac, float *out,
1783                                    float *in, IndividualChannelStream *ics)
1784 {
1785     const float *lwindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
1786     const float *swindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
1787     const float *lwindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
1788     const float *swindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
1789
1790     if (ics->window_sequence[0] != LONG_STOP_SEQUENCE) {
1791         ac->dsp.vector_fmul(in, in, lwindow_prev, 1024);
1792     } else {
1793         memset(in, 0, 448 * sizeof(float));
1794         ac->dsp.vector_fmul(in + 448, in + 448, swindow_prev, 128);
1795         memcpy(in + 576, in + 576, 448 * sizeof(float));
1796     }
1797     if (ics->window_sequence[0] != LONG_START_SEQUENCE) {
1798         ac->dsp.vector_fmul_reverse(in + 1024, in + 1024, lwindow, 1024);
1799     } else {
1800         memcpy(in + 1024, in + 1024, 448 * sizeof(float));
1801         ac->dsp.vector_fmul_reverse(in + 1024 + 448, in + 1024 + 448, swindow, 128);
1802         memset(in + 1024 + 576, 0, 448 * sizeof(float));
1803     }
1804     ac->mdct_ltp.mdct_calc(&ac->mdct_ltp, out, in);
1805 }
1806
1807 /**
1808  * Apply the long term prediction
1809  */
1810 static void apply_ltp(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
1811 {
1812     const LongTermPrediction *ltp = &sce->ics.ltp;
1813     const uint16_t *offsets = sce->ics.swb_offset;
1814     int i, sfb;
1815
1816     if (sce->ics.window_sequence[0] != EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1817         float *predTime = sce->ret;
1818         float *predFreq = ac->buf_mdct;
1819         int16_t num_samples = 2048;
1820
1821         if (ltp->lag < 1024)
1822             num_samples = ltp->lag + 1024;
1823         for (i = 0; i < num_samples; i++)
1824             predTime[i] = sce->ltp_state[i + 2048 - ltp->lag] * ltp->coef;
1825         memset(&predTime[i], 0, (2048 - i) * sizeof(float));
1826
1827         windowing_and_mdct_ltp(ac, predFreq, predTime, &sce->ics);
1828
1829         if (sce->tns.present)
1830             apply_tns(predFreq, &sce->tns, &sce->ics, 0);
1831
1832         for (sfb = 0; sfb < FFMIN(sce->ics.max_sfb, MAX_LTP_LONG_SFB); sfb++)
1833             if (ltp->used[sfb])
1834                 for (i = offsets[sfb]; i < offsets[sfb + 1]; i++)
1835                     sce->coeffs[i] += predFreq[i];
1836     }
1837 }
1838
1839 /**
1840  * Update the LTP buffer for next frame
1841  */
1842 static void update_ltp(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
1843 {
1844     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
1845     float *saved     = sce->saved;
1846     float *saved_ltp = sce->coeffs;
1847     const float *lwindow = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
1848     const float *swindow = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
1849     int i;
1850
1851     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1852         memcpy(saved_ltp,       saved, 512 * sizeof(float));
1853         memset(saved_ltp + 576, 0,     448 * sizeof(float));
1854         ac->dsp.vector_fmul_reverse(saved_ltp + 448, ac->buf_mdct + 960,     &swindow[64],      64);
1855         for (i = 0; i < 64; i++)
1856             saved_ltp[i + 512] = ac->buf_mdct[1023 - i] * swindow[63 - i];
1857     } else if (ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE) {
1858         memcpy(saved_ltp,       ac->buf_mdct + 512, 448 * sizeof(float));
1859         memset(saved_ltp + 576, 0,                  448 * sizeof(float));
1860         ac->dsp.vector_fmul_reverse(saved_ltp + 448, ac->buf_mdct + 960,     &swindow[64],      64);
1861         for (i = 0; i < 64; i++)
1862             saved_ltp[i + 512] = ac->buf_mdct[1023 - i] * swindow[63 - i];
1863     } else { // LONG_STOP or ONLY_LONG
1864         ac->dsp.vector_fmul_reverse(saved_ltp,       ac->buf_mdct + 512,     &lwindow[512],     512);
1865         for (i = 0; i < 512; i++)
1866             saved_ltp[i + 512] = ac->buf_mdct[1023 - i] * lwindow[511 - i];
1867     }
1868
1869     memcpy(sce->ltp_state,      sce->ltp_state+1024, 1024 * sizeof(*sce->ltp_state));
1870     memcpy(sce->ltp_state+1024, sce->ret,            1024 * sizeof(*sce->ltp_state));
1871     memcpy(sce->ltp_state+2048, saved_ltp,           1024 * sizeof(*sce->ltp_state));
1872 }
1873
1874 /**
1875  * Conduct IMDCT and windowing.
1876  */
1877 static void imdct_and_windowing(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
1878 {
1879     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
1880     float *in    = sce->coeffs;
1881     float *out   = sce->ret;
1882     float *saved = sce->saved;
1883     const float *swindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
1884     const float *lwindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
1885     const float *swindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
1886     float *buf  = ac->buf_mdct;
1887     float *temp = ac->temp;
1888     int i;
1889
1890     // imdct
1891     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1892         for (i = 0; i < 1024; i += 128)
1893             ac->mdct_small.imdct_half(&ac->mdct_small, buf + i, in + i);
1894     } else
1895         ac->mdct.imdct_half(&ac->mdct, buf, in);
1896
1897     /* window overlapping
1898      * NOTE: To simplify the overlapping code, all 'meaningless' short to long
1899      * and long to short transitions are considered to be short to short
1900      * transitions. This leaves just two cases (long to long and short to short)
1901      * with a little special sauce for EIGHT_SHORT_SEQUENCE.
1902      */
1903     if ((ics->window_sequence[1] == ONLY_LONG_SEQUENCE || ics->window_sequence[1] == LONG_STOP_SEQUENCE) &&
1904             (ics->window_sequence[0] == ONLY_LONG_SEQUENCE || ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE)) {
1905         ac->dsp.vector_fmul_window(    out,               saved,            buf,         lwindow_prev, 512);
1906     } else {
1907         memcpy(                        out,               saved,            448 * sizeof(float));
1908
1909         if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1910             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 0*128, saved + 448,      buf + 0*128, swindow_prev, 64);
1911             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 1*128, buf + 0*128 + 64, buf + 1*128, swindow,      64);
1912             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 2*128, buf + 1*128 + 64, buf + 2*128, swindow,      64);
1913             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 3*128, buf + 2*128 + 64, buf + 3*128, swindow,      64);
1914             ac->dsp.vector_fmul_window(temp,              buf + 3*128 + 64, buf + 4*128, swindow,      64);
1915             memcpy(                    out + 448 + 4*128, temp, 64 * sizeof(float));
1916         } else {
1917             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448,         saved + 448,      buf,         swindow_prev, 64);
1918             memcpy(                    out + 576,         buf + 64,         448 * sizeof(float));
1919         }
1920     }
1921
1922     // buffer update
1923     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1924         memcpy(                    saved,       temp + 64,         64 * sizeof(float));
1925         ac->dsp.vector_fmul_window(saved + 64,  buf + 4*128 + 64, buf + 5*128, swindow, 64);
1926         ac->dsp.vector_fmul_window(saved + 192, buf + 5*128 + 64, buf + 6*128, swindow, 64);
1927         ac->dsp.vector_fmul_window(saved + 320, buf + 6*128 + 64, buf + 7*128, swindow, 64);
1928         memcpy(                    saved + 448, buf + 7*128 + 64,  64 * sizeof(float));
1929     } else if (ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE) {
1930         memcpy(                    saved,       buf + 512,        448 * sizeof(float));
1931         memcpy(                    saved + 448, buf + 7*128 + 64,  64 * sizeof(float));
1932     } else { // LONG_STOP or ONLY_LONG
1933         memcpy(                    saved,       buf + 512,        512 * sizeof(float));
1934     }
1935 }
1936
1937 /**
1938  * Apply dependent channel coupling (applied before IMDCT).
1939  *
1940  * @param   index   index into coupling gain array
1941  */
1942 static void apply_dependent_coupling(AACContext *ac,
1943                                      SingleChannelElement *target,
1944                                      ChannelElement *cce, int index)
1945 {
1946     IndividualChannelStream *ics = &cce->ch[0].ics;
1947     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1948     float *dest = target->coeffs;
1949     const float *src = cce->ch[0].coeffs;
1950     int g, i, group, k, idx = 0;
1951     if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP) {
1952         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1953                "Dependent coupling is not supported together with LTP\n");
1954         return;
1955     }
1956     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1957         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
1958             if (cce->ch[0].band_type[idx] != ZERO_BT) {
1959                 const float gain = cce->coup.gain[index][idx];
1960                 for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++) {
1961                     for (k = offsets[i]; k < offsets[i + 1]; k++) {
1962                         // XXX dsputil-ize
1963                         dest[group * 128 + k] += gain * src[group * 128 + k];
1964                     }
1965                 }
1966             }
1967         }
1968         dest += ics->group_len[g] * 128;
1969         src  += ics->group_len[g] * 128;
1970     }
1971 }
1972
1973 /**
1974  * Apply independent channel coupling (applied after IMDCT).
1975  *
1976  * @param   index   index into coupling gain array
1977  */
1978 static void apply_independent_coupling(AACContext *ac,
1979                                        SingleChannelElement *target,
1980                                        ChannelElement *cce, int index)
1981 {
1982     int i;
1983     const float gain = cce->coup.gain[index][0];
1984     const float *src = cce->ch[0].ret;
1985     float *dest = target->ret;
1986     const int len = 1024 << (ac->m4ac.sbr == 1);
1987
1988     for (i = 0; i < len; i++)
1989         dest[i] += gain * src[i];
1990 }
1991
1992 /**
1993  * channel coupling transformation interface
1994  *
1995  * @param   apply_coupling_method   pointer to (in)dependent coupling function
1996  */
1997 static void apply_channel_coupling(AACContext *ac, ChannelElement *cc,
1998                                    enum RawDataBlockType type, int elem_id,
1999                                    enum CouplingPoint coupling_point,
2000                                    void (*apply_coupling_method)(AACContext *ac, SingleChannelElement *target, ChannelElement *cce, int index))
2001 {
2002     int i, c;
2003
2004     for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
2005         ChannelElement *cce = ac->che[TYPE_CCE][i];
2006         int index = 0;
2007
2008         if (cce && cce->coup.coupling_point == coupling_point) {
2009             ChannelCoupling *coup = &cce->coup;
2010
2011             for (c = 0; c <= coup->num_coupled; c++) {
2012                 if (coup->type[c] == type && coup->id_select[c] == elem_id) {
2013                     if (coup->ch_select[c] != 1) {
2014                         apply_coupling_method(ac, &cc->ch[0], cce, index);
2015                         if (coup->ch_select[c] != 0)
2016                             index++;
2017                     }
2018                     if (coup->ch_select[c] != 2)
2019                         apply_coupling_method(ac, &cc->ch[1], cce, index++);
2020                 } else
2021                     index += 1 + (coup->ch_select[c] == 3);
2022             }
2023         }
2024     }
2025 }
2026
2027 /**
2028  * Convert spectral data to float samples, applying all supported tools as appropriate.
2029  */
2030 static void spectral_to_sample(AACContext *ac)
2031 {
2032     int i, type;
2033     for (type = 3; type >= 0; type--) {
2034         for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
2035             ChannelElement *che = ac->che[type][i];
2036             if (che) {
2037                 if (type <= TYPE_CPE)
2038                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, BEFORE_TNS, apply_dependent_coupling);
2039                 if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP) {
2040                     if (che->ch[0].ics.predictor_present) {
2041                         if (che->ch[0].ics.ltp.present)
2042                             apply_ltp(ac, &che->ch[0]);
2043                         if (che->ch[1].ics.ltp.present && type == TYPE_CPE)
2044                             apply_ltp(ac, &che->ch[1]);
2045                     }
2046                 }
2047                 if (che->ch[0].tns.present)
2048                     apply_tns(che->ch[0].coeffs, &che->ch[0].tns, &che->ch[0].ics, 1);
2049                 if (che->ch[1].tns.present)
2050                     apply_tns(che->ch[1].coeffs, &che->ch[1].tns, &che->ch[1].ics, 1);
2051                 if (type <= TYPE_CPE)
2052                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, BETWEEN_TNS_AND_IMDCT, apply_dependent_coupling);
2053                 if (type != TYPE_CCE || che->coup.coupling_point == AFTER_IMDCT) {
2054                     imdct_and_windowing(ac, &che->ch[0]);
2055                     if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP)
2056                         update_ltp(ac, &che->ch[0]);
2057                     if (type == TYPE_CPE) {
2058                         imdct_and_windowing(ac, &che->ch[1]);
2059                         if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP)
2060                             update_ltp(ac, &che->ch[1]);
2061                     }
2062                     if (ac->m4ac.sbr > 0) {
2063                         ff_sbr_apply(ac, &che->sbr, type, che->ch[0].ret, che->ch[1].ret);
2064                     }
2065                 }
2066                 if (type <= TYPE_CCE)
2067                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, AFTER_IMDCT, apply_independent_coupling);
2068             }
2069         }
2070     }
2071 }
2072
2073 static int parse_adts_frame_header(AACContext *ac, GetBitContext *gb)
2074 {
2075     int size;
2076     AACADTSHeaderInfo hdr_info;
2077
2078     size = ff_aac_parse_header(gb, &hdr_info);
2079     if (size > 0) {
2080         if (ac->output_configured != OC_LOCKED && hdr_info.chan_config) {
2081             enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID];
2082             memset(new_che_pos, 0, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
2083             ac->m4ac.chan_config = hdr_info.chan_config;
2084             if (set_default_channel_config(ac->avctx, new_che_pos, hdr_info.chan_config))
2085                 return -7;
2086             if (output_configure(ac, ac->che_pos, new_che_pos, hdr_info.chan_config, OC_TRIAL_FRAME))
2087                 return -7;
2088         } else if (ac->output_configured != OC_LOCKED) {
2089             ac->m4ac.chan_config = 0;
2090             ac->output_configured = OC_NONE;
2091         }
2092         if (ac->output_configured != OC_LOCKED) {
2093             ac->m4ac.sbr = -1;
2094             ac->m4ac.ps  = -1;
2095         }
2096         ac->m4ac.sample_rate     = hdr_info.sample_rate;
2097         ac->m4ac.sampling_index  = hdr_info.sampling_index;
2098         ac->m4ac.object_type     = hdr_info.object_type;
2099         if (!ac->avctx->sample_rate)
2100             ac->avctx->sample_rate = hdr_info.sample_rate;
2101         if (hdr_info.num_aac_frames == 1) {
2102             if (!hdr_info.crc_absent)
2103                 skip_bits(gb, 16);
2104         } else {
2105             av_log_missing_feature(ac->avctx, "More than one AAC RDB per ADTS frame is", 0);
2106             return -1;
2107         }
2108     }
2109     return size;
2110 }
2111
2112 static int aac_decode_frame_int(AVCodecContext *avctx, void *data,
2113                                 int *data_size, GetBitContext *gb)
2114 {
2115     AACContext *ac = avctx->priv_data;
2116     ChannelElement *che = NULL, *che_prev = NULL;
2117     enum RawDataBlockType elem_type, elem_type_prev = TYPE_END;
2118     int err, elem_id, data_size_tmp;
2119     int samples = 0, multiplier;
2120
2121     if (show_bits(gb, 12) == 0xfff) {
2122         if (parse_adts_frame_header(ac, gb) < 0) {
2123             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error decoding AAC frame header.\n");
2124             return -1;
2125         }
2126         if (ac->m4ac.sampling_index > 12) {
2127             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid sampling rate index %d\n", ac->m4ac.sampling_index);
2128             return -1;
2129         }
2130     }
2131
2132     ac->tags_mapped = 0;
2133     // parse
2134     while ((elem_type = get_bits(gb, 3)) != TYPE_END) {
2135         elem_id = get_bits(gb, 4);
2136
2137         if (elem_type < TYPE_DSE) {
2138             if (!(che=get_che(ac, elem_type, elem_id))) {
2139                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "channel element %d.%d is not allocated\n",
2140                        elem_type, elem_id);
2141                 return -1;
2142             }
2143             samples = 1024;
2144         }
2145
2146         switch (elem_type) {
2147
2148         case TYPE_SCE:
2149             err = decode_ics(ac, &che->ch[0], gb, 0, 0);
2150             break;
2151
2152         case TYPE_CPE:
2153             err = decode_cpe(ac, gb, che);
2154             break;
2155
2156         case TYPE_CCE:
2157             err = decode_cce(ac, gb, che);
2158             break;
2159
2160         case TYPE_LFE:
2161             err = decode_ics(ac, &che->ch[0], gb, 0, 0);
2162             break;
2163
2164         case TYPE_DSE:
2165             err = skip_data_stream_element(ac, gb);
2166             break;
2167
2168         case TYPE_PCE: {
2169             enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID];
2170             memset(new_che_pos, 0, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
2171             if ((err = decode_pce(avctx, &ac->m4ac, new_che_pos, gb)))
2172                 break;
2173             if (ac->output_configured > OC_TRIAL_PCE)
2174                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
2175                        "Not evaluating a further program_config_element as this construct is dubious at best.\n");
2176             else
2177                 err = output_configure(ac, ac->che_pos, new_che_pos, 0, OC_TRIAL_PCE);
2178             break;
2179         }
2180
2181         case TYPE_FIL:
2182             if (elem_id == 15)
2183                 elem_id += get_bits(gb, 8) - 1;
2184             if (get_bits_left(gb) < 8 * elem_id) {
2185                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
2186                     return -1;
2187             }
2188             while (elem_id > 0)
2189                 elem_id -= decode_extension_payload(ac, gb, elem_id, che_prev, elem_type_prev);
2190             err = 0; /* FIXME */
2191             break;
2192
2193         default:
2194             err = -1; /* should not happen, but keeps compiler happy */
2195             break;
2196         }
2197
2198         che_prev       = che;
2199         elem_type_prev = elem_type;
2200
2201         if (err)
2202             return err;
2203
2204         if (get_bits_left(gb) < 3) {
2205             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
2206             return -1;
2207         }
2208     }
2209
2210     spectral_to_sample(ac);
2211
2212     multiplier = (ac->m4ac.sbr == 1) ? ac->m4ac.ext_sample_rate > ac->m4ac.sample_rate : 0;
2213     samples <<= multiplier;
2214     if (ac->output_configured < OC_LOCKED) {
2215         avctx->sample_rate = ac->m4ac.sample_rate << multiplier;
2216         avctx->frame_size = samples;
2217     }
2218
2219     data_size_tmp = samples * avctx->channels *
2220                     av_get_bytes_per_sample(avctx->sample_fmt);
2221     if (*data_size < data_size_tmp) {
2222         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
2223                "Output buffer too small (%d) or trying to output too many samples (%d) for this frame.\n",
2224                *data_size, data_size_tmp);
2225         return -1;
2226     }
2227     *data_size = data_size_tmp;
2228
2229     if (samples) {
2230         if (avctx->sample_fmt == AV_SAMPLE_FMT_FLT)
2231             ac->fmt_conv.float_interleave(data, (const float **)ac->output_data,
2232                                           samples, avctx->channels);
2233         else
2234             ac->fmt_conv.float_to_int16_interleave(data, (const float **)ac->output_data,
2235                                                    samples, avctx->channels);
2236     }
2237
2238     if (ac->output_configured)
2239         ac->output_configured = OC_LOCKED;
2240
2241     return 0;
2242 }
2243
2244 static int aac_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
2245                             int *data_size, AVPacket *avpkt)
2246 {
2247     const uint8_t *buf = avpkt->data;
2248     int buf_size = avpkt->size;
2249     GetBitContext gb;
2250     int buf_consumed;
2251     int buf_offset;
2252     int err;
2253
2254     init_get_bits(&gb, buf, buf_size * 8);
2255
2256     if ((err = aac_decode_frame_int(avctx, data, data_size, &gb)) < 0)
2257         return err;
2258
2259     buf_consumed = (get_bits_count(&gb) + 7) >> 3;
2260     for (buf_offset = buf_consumed; buf_offset < buf_size; buf_offset++)
2261         if (buf[buf_offset])
2262             break;
2263
2264     return buf_size > buf_offset ? buf_consumed : buf_size;
2265 }
2266
2267 static av_cold int aac_decode_close(AVCodecContext *avctx)
2268 {
2269     AACContext *ac = avctx->priv_data;
2270     int i, type;
2271
2272     for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
2273         for (type = 0; type < 4; type++) {
2274             if (ac->che[type][i])
2275                 ff_aac_sbr_ctx_close(&ac->che[type][i]->sbr);
2276             av_freep(&ac->che[type][i]);
2277         }
2278     }
2279
2280     ff_mdct_end(&ac->mdct);
2281     ff_mdct_end(&ac->mdct_small);
2282     ff_mdct_end(&ac->mdct_ltp);
2283     return 0;
2284 }
2285
2286
2287 #define LOAS_SYNC_WORD   0x2b7       ///< 11 bits LOAS sync word
2288
2289 struct LATMContext {
2290     AACContext      aac_ctx;             ///< containing AACContext
2291     int             initialized;         ///< initilized after a valid extradata was seen
2292
2293     // parser data
2294     int             audio_mux_version_A; ///< LATM syntax version
2295     int             frame_length_type;   ///< 0/1 variable/fixed frame length
2296     int             frame_length;        ///< frame length for fixed frame length
2297 };
2298
2299 static inline uint32_t latm_get_value(GetBitContext *b)
2300 {
2301     int length = get_bits(b, 2);
2302
2303     return get_bits_long(b, (length+1)*8);
2304 }
2305
2306 static int latm_decode_audio_specific_config(struct LATMContext *latmctx,
2307                                              GetBitContext *gb)
2308 {
2309     AVCodecContext *avctx = latmctx->aac_ctx.avctx;
2310     MPEG4AudioConfig m4ac;
2311     int  config_start_bit = get_bits_count(gb);
2312     int     bits_consumed, esize;
2313
2314     if (config_start_bit % 8) {
2315         av_log_missing_feature(latmctx->aac_ctx.avctx, "audio specific "
2316                                "config not byte aligned.\n", 1);
2317         return AVERROR_INVALIDDATA;
2318     } else {
2319         bits_consumed =
2320             decode_audio_specific_config(NULL, avctx, &m4ac,
2321                                          gb->buffer + (config_start_bit / 8),
2322                                          get_bits_left(gb) / 8);
2323
2324         if (bits_consumed < 0)
2325             return AVERROR_INVALIDDATA;
2326
2327         esize = (bits_consumed+7) / 8;
2328
2329         if (avctx->extradata_size <= esize) {
2330             av_free(avctx->extradata);
2331             avctx->extradata = av_malloc(esize + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
2332             if (!avctx->extradata)
2333                 return AVERROR(ENOMEM);
2334         }
2335
2336         avctx->extradata_size = esize;
2337         memcpy(avctx->extradata, gb->buffer + (config_start_bit/8), esize);
2338         memset(avctx->extradata+esize, 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
2339
2340         skip_bits_long(gb, bits_consumed);
2341     }
2342
2343     return bits_consumed;
2344 }
2345
2346 static int read_stream_mux_config(struct LATMContext *latmctx,
2347                                   GetBitContext *gb)
2348 {
2349     int ret, audio_mux_version = get_bits(gb, 1);
2350
2351     latmctx->audio_mux_version_A = 0;
2352     if (audio_mux_version)
2353         latmctx->audio_mux_version_A = get_bits(gb, 1);
2354
2355     if (!latmctx->audio_mux_version_A) {
2356
2357         if (audio_mux_version)
2358             latm_get_value(gb);                 // taraFullness
2359
2360         skip_bits(gb, 1);                       // allStreamSameTimeFraming
2361         skip_bits(gb, 6);                       // numSubFrames
2362         // numPrograms
2363         if (get_bits(gb, 4)) {                  // numPrograms
2364             av_log_missing_feature(latmctx->aac_ctx.avctx,
2365                                    "multiple programs are not supported\n", 1);
2366             return AVERROR_PATCHWELCOME;
2367         }
2368
2369         // for each program (which there is only on in DVB)
2370
2371         // for each layer (which there is only on in DVB)
2372         if (get_bits(gb, 3)) {                   // numLayer
2373             av_log_missing_feature(latmctx->aac_ctx.avctx,
2374                                    "multiple layers are not supported\n", 1);
2375             return AVERROR_PATCHWELCOME;
2376         }
2377
2378         // for all but first stream: use_same_config = get_bits(gb, 1);
2379         if (!audio_mux_version) {
2380             if ((ret = latm_decode_audio_specific_config(latmctx, gb)) < 0)
2381                 return ret;
2382         } else {
2383             int ascLen = latm_get_value(gb);
2384             if ((ret = latm_decode_audio_specific_config(latmctx, gb)) < 0)
2385                 return ret;
2386             ascLen -= ret;
2387             skip_bits_long(gb, ascLen);
2388         }
2389
2390         latmctx->frame_length_type = get_bits(gb, 3);
2391         switch (latmctx->frame_length_type) {
2392         case 0:
2393             skip_bits(gb, 8);       // latmBufferFullness
2394             break;
2395         case 1:
2396             latmctx->frame_length = get_bits(gb, 9);
2397             break;
2398         case 3:
2399         case 4:
2400         case 5:
2401             skip_bits(gb, 6);       // CELP frame length table index
2402             break;
2403         case 6:
2404         case 7:
2405             skip_bits(gb, 1);       // HVXC frame length table index
2406             break;
2407         }
2408
2409         if (get_bits(gb, 1)) {                  // other data
2410             if (audio_mux_version) {
2411                 latm_get_value(gb);             // other_data_bits
2412             } else {
2413                 int esc;
2414                 do {
2415                     esc = get_bits(gb, 1);
2416                     skip_bits(gb, 8);
2417                 } while (esc);
2418             }
2419         }
2420
2421         if (get_bits(gb, 1))                     // crc present
2422             skip_bits(gb, 8);                    // config_crc
2423     }
2424
2425     return 0;
2426 }
2427
2428 static int read_payload_length_info(struct LATMContext *ctx, GetBitContext *gb)
2429 {
2430     uint8_t tmp;
2431
2432     if (ctx->frame_length_type == 0) {
2433         int mux_slot_length = 0;
2434         do {
2435             tmp = get_bits(gb, 8);
2436             mux_slot_length += tmp;
2437         } while (tmp == 255);
2438         return mux_slot_length;
2439     } else if (ctx->frame_length_type == 1) {
2440         return ctx->frame_length;
2441     } else if (ctx->frame_length_type == 3 ||
2442                ctx->frame_length_type == 5 ||
2443                ctx->frame_length_type == 7) {
2444         skip_bits(gb, 2);          // mux_slot_length_coded
2445     }
2446     return 0;
2447 }
2448
2449 static int read_audio_mux_element(struct LATMContext *latmctx,
2450                                   GetBitContext *gb)
2451 {
2452     int err;
2453     uint8_t use_same_mux = get_bits(gb, 1);
2454     if (!use_same_mux) {
2455         if ((err = read_stream_mux_config(latmctx, gb)) < 0)
2456             return err;
2457     } else if (!latmctx->aac_ctx.avctx->extradata) {
2458         av_log(latmctx->aac_ctx.avctx, AV_LOG_DEBUG,
2459                "no decoder config found\n");
2460         return AVERROR(EAGAIN);
2461     }
2462     if (latmctx->audio_mux_version_A == 0) {
2463         int mux_slot_length_bytes = read_payload_length_info(latmctx, gb);
2464         if (mux_slot_length_bytes * 8 > get_bits_left(gb)) {
2465             av_log(latmctx->aac_ctx.avctx, AV_LOG_ERROR, "incomplete frame\n");
2466             return AVERROR_INVALIDDATA;
2467         } else if (mux_slot_length_bytes * 8 + 256 < get_bits_left(gb)) {
2468             av_log(latmctx->aac_ctx.avctx, AV_LOG_ERROR,
2469                    "frame length mismatch %d << %d\n",
2470                    mux_slot_length_bytes * 8, get_bits_left(gb));
2471             return AVERROR_INVALIDDATA;
2472         }
2473     }
2474     return 0;
2475 }
2476
2477
2478 static int latm_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *out, int *out_size,
2479                              AVPacket *avpkt)
2480 {
2481     struct LATMContext *latmctx = avctx->priv_data;
2482     int                 muxlength, err;
2483     GetBitContext       gb;
2484
2485     if (avpkt->size == 0)
2486         return 0;
2487
2488     init_get_bits(&gb, avpkt->data, avpkt->size * 8);
2489
2490     // check for LOAS sync word
2491     if (get_bits(&gb, 11) != LOAS_SYNC_WORD)
2492         return AVERROR_INVALIDDATA;
2493
2494     muxlength = get_bits(&gb, 13) + 3;
2495     // not enough data, the parser should have sorted this
2496     if (muxlength > avpkt->size)
2497         return AVERROR_INVALIDDATA;
2498
2499     if ((err = read_audio_mux_element(latmctx, &gb)) < 0)
2500         return err;
2501
2502     if (!latmctx->initialized) {
2503         if (!avctx->extradata) {
2504             *out_size = 0;
2505             return avpkt->size;
2506         } else {
2507             aac_decode_close(avctx);
2508             if ((err = aac_decode_init(avctx)) < 0)
2509                 return err;
2510             latmctx->initialized = 1;
2511         }
2512     }
2513
2514     if (show_bits(&gb, 12) == 0xfff) {
2515         av_log(latmctx->aac_ctx.avctx, AV_LOG_ERROR,
2516                "ADTS header detected, probably as result of configuration "
2517                "misparsing\n");
2518         return AVERROR_INVALIDDATA;
2519     }
2520
2521     if ((err = aac_decode_frame_int(avctx, out, out_size, &gb)) < 0)
2522         return err;
2523
2524     return muxlength;
2525 }
2526
2527 av_cold static int latm_decode_init(AVCodecContext *avctx)
2528 {
2529     struct LATMContext *latmctx = avctx->priv_data;
2530     int ret;
2531
2532     ret = aac_decode_init(avctx);
2533
2534     if (avctx->extradata_size > 0) {
2535         latmctx->initialized = !ret;
2536     } else {
2537         latmctx->initialized = 0;
2538     }
2539
2540     return ret;
2541 }
2542
2543
2544 AVCodec ff_aac_decoder = {
2545     "aac",
2546     AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
2547     CODEC_ID_AAC,
2548     sizeof(AACContext),
2549     aac_decode_init,
2550     NULL,
2551     aac_decode_close,
2552     aac_decode_frame,
2553     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Advanced Audio Coding"),
2554     .sample_fmts = (const enum AVSampleFormat[]) {
2555         AV_SAMPLE_FMT_FLT, AV_SAMPLE_FMT_S16, AV_SAMPLE_FMT_NONE
2556     },
2557     .capabilities = CODEC_CAP_CHANNEL_CONF,
2558     .channel_layouts = aac_channel_layout,
2559 };
2560
2561 /*
2562     Note: This decoder filter is intended to decode LATM streams transferred
2563     in MPEG transport streams which only contain one program.
2564     To do a more complex LATM demuxing a separate LATM demuxer should be used.
2565 */
2566 AVCodec ff_aac_latm_decoder = {
2567     .name = "aac_latm",
2568     .type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
2569     .id   = CODEC_ID_AAC_LATM,
2570     .priv_data_size = sizeof(struct LATMContext),
2571     .init   = latm_decode_init,
2572     .close  = aac_decode_close,
2573     .decode = latm_decode_frame,
2574     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("AAC LATM (Advanced Audio Codec LATM syntax)"),
2575     .sample_fmts = (const enum AVSampleFormat[]) {
2576         AV_SAMPLE_FMT_FLT, AV_SAMPLE_FMT_S16, AV_SAMPLE_FMT_NONE
2577     },
2578     .capabilities = CODEC_CAP_CHANNEL_CONF,
2579     .channel_layouts = aac_channel_layout,
2580 };