aac: correctly map 7.1ch-wide AAC from FDK AAC encoder
[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  * Copyright (c) 2008-2013 Alex Converse <alex.converse@gmail.com>
6  *
7  * AAC LATM decoder
8  * Copyright (c) 2008-2010 Paul Kendall <paul@kcbbs.gen.nz>
9  * Copyright (c) 2010      Janne Grunau <janne-libav@jannau.net>
10  *
11  * This file is part of Libav.
12  *
13  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
14  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
15  * License as published by the Free Software Foundation; either
16  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
17  *
18  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
19  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
20  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
21  * Lesser General Public License for more details.
22  *
23  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
24  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
25  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
26  */
27
28 /**
29  * @file
30  * AAC decoder
31  * @author Oded Shimon  ( ods15 ods15 dyndns org )
32  * @author Maxim Gavrilov ( maxim.gavrilov gmail com )
33  */
34
35 /*
36  * supported tools
37  *
38  * Support?             Name
39  * N (code in SoC repo) gain control
40  * Y                    block switching
41  * Y                    window shapes - standard
42  * N                    window shapes - Low Delay
43  * Y                    filterbank - standard
44  * N (code in SoC repo) filterbank - Scalable Sample Rate
45  * Y                    Temporal Noise Shaping
46  * Y                    Long Term Prediction
47  * Y                    intensity stereo
48  * Y                    channel coupling
49  * Y                    frequency domain prediction
50  * Y                    Perceptual Noise Substitution
51  * Y                    Mid/Side stereo
52  * N                    Scalable Inverse AAC Quantization
53  * N                    Frequency Selective Switch
54  * N                    upsampling filter
55  * Y                    quantization & coding - AAC
56  * N                    quantization & coding - TwinVQ
57  * N                    quantization & coding - BSAC
58  * N                    AAC Error Resilience tools
59  * N                    Error Resilience payload syntax
60  * N                    Error Protection tool
61  * N                    CELP
62  * N                    Silence Compression
63  * N                    HVXC
64  * N                    HVXC 4kbits/s VR
65  * N                    Structured Audio tools
66  * N                    Structured Audio Sample Bank Format
67  * N                    MIDI
68  * N                    Harmonic and Individual Lines plus Noise
69  * N                    Text-To-Speech Interface
70  * Y                    Spectral Band Replication
71  * Y (not in this code) Layer-1
72  * Y (not in this code) Layer-2
73  * Y (not in this code) Layer-3
74  * N                    SinuSoidal Coding (Transient, Sinusoid, Noise)
75  * Y                    Parametric Stereo
76  * N                    Direct Stream Transfer
77  *
78  * Note: - HE AAC v1 comprises LC AAC with Spectral Band Replication.
79  *       - HE AAC v2 comprises LC AAC with Spectral Band Replication and
80            Parametric Stereo.
81  */
82
83 #include "libavutil/float_dsp.h"
84 #include "avcodec.h"
85 #include "internal.h"
86 #include "get_bits.h"
87 #include "fft.h"
88 #include "imdct15.h"
89 #include "lpc.h"
90 #include "kbdwin.h"
91 #include "sinewin.h"
92
93 #include "aac.h"
94 #include "aactab.h"
95 #include "aacdectab.h"
96 #include "cbrt_tablegen.h"
97 #include "sbr.h"
98 #include "aacsbr.h"
99 #include "mpeg4audio.h"
100 #include "aacadtsdec.h"
101 #include "libavutil/intfloat.h"
102
103 #include <assert.h>
104 #include <errno.h>
105 #include <math.h>
106 #include <stdint.h>
107 #include <string.h>
108
109 #if ARCH_ARM
110 #   include "arm/aac.h"
111 #endif
112
113 static VLC vlc_scalefactors;
114 static VLC vlc_spectral[11];
115
116 static const char overread_err[] = "Input buffer exhausted before END element found\n";
117
118 static int count_channels(uint8_t (*layout)[3], int tags)
119 {
120     int i, sum = 0;
121     for (i = 0; i < tags; i++) {
122         int syn_ele = layout[i][0];
123         int pos     = layout[i][2];
124         sum += (1 + (syn_ele == TYPE_CPE)) *
125                (pos != AAC_CHANNEL_OFF && pos != AAC_CHANNEL_CC);
126     }
127     return sum;
128 }
129
130 /**
131  * Check for the channel element in the current channel position configuration.
132  * If it exists, make sure the appropriate element is allocated and map the
133  * channel order to match the internal Libav channel layout.
134  *
135  * @param   che_pos current channel position configuration
136  * @param   type channel element type
137  * @param   id channel element id
138  * @param   channels count of the number of channels in the configuration
139  *
140  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
141  */
142 static av_cold int che_configure(AACContext *ac,
143                                  enum ChannelPosition che_pos,
144                                  int type, int id, int *channels)
145 {
146     if (che_pos) {
147         if (!ac->che[type][id]) {
148             if (!(ac->che[type][id] = av_mallocz(sizeof(ChannelElement))))
149                 return AVERROR(ENOMEM);
150             ff_aac_sbr_ctx_init(ac, &ac->che[type][id]->sbr);
151         }
152         if (type != TYPE_CCE) {
153             if (*channels >= MAX_CHANNELS - 2)
154                 return AVERROR_INVALIDDATA;
155             ac->output_element[(*channels)++] = &ac->che[type][id]->ch[0];
156             if (type == TYPE_CPE ||
157                 (type == TYPE_SCE && ac->oc[1].m4ac.ps == 1)) {
158                 ac->output_element[(*channels)++] = &ac->che[type][id]->ch[1];
159             }
160         }
161     } else {
162         if (ac->che[type][id])
163             ff_aac_sbr_ctx_close(&ac->che[type][id]->sbr);
164         av_freep(&ac->che[type][id]);
165     }
166     return 0;
167 }
168
169 static int frame_configure_elements(AVCodecContext *avctx)
170 {
171     AACContext *ac = avctx->priv_data;
172     int type, id, ch, ret;
173
174     /* set channel pointers to internal buffers by default */
175     for (type = 0; type < 4; type++) {
176         for (id = 0; id < MAX_ELEM_ID; id++) {
177             ChannelElement *che = ac->che[type][id];
178             if (che) {
179                 che->ch[0].ret = che->ch[0].ret_buf;
180                 che->ch[1].ret = che->ch[1].ret_buf;
181             }
182         }
183     }
184
185     /* get output buffer */
186     av_frame_unref(ac->frame);
187     ac->frame->nb_samples = 2048;
188     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, ac->frame, 0)) < 0) {
189         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
190         return ret;
191     }
192
193     /* map output channel pointers to AVFrame data */
194     for (ch = 0; ch < avctx->channels; ch++) {
195         if (ac->output_element[ch])
196             ac->output_element[ch]->ret = (float *)ac->frame->extended_data[ch];
197     }
198
199     return 0;
200 }
201
202 struct elem_to_channel {
203     uint64_t av_position;
204     uint8_t syn_ele;
205     uint8_t elem_id;
206     uint8_t aac_position;
207 };
208
209 static int assign_pair(struct elem_to_channel e2c_vec[MAX_ELEM_ID],
210                        uint8_t (*layout_map)[3], int offset, uint64_t left,
211                        uint64_t right, int pos)
212 {
213     if (layout_map[offset][0] == TYPE_CPE) {
214         e2c_vec[offset] = (struct elem_to_channel) {
215             .av_position  = left | right,
216             .syn_ele      = TYPE_CPE,
217             .elem_id      = layout_map[offset][1],
218             .aac_position = pos
219         };
220         return 1;
221     } else {
222         e2c_vec[offset] = (struct elem_to_channel) {
223             .av_position  = left,
224             .syn_ele      = TYPE_SCE,
225             .elem_id      = layout_map[offset][1],
226             .aac_position = pos
227         };
228         e2c_vec[offset + 1] = (struct elem_to_channel) {
229             .av_position  = right,
230             .syn_ele      = TYPE_SCE,
231             .elem_id      = layout_map[offset + 1][1],
232             .aac_position = pos
233         };
234         return 2;
235     }
236 }
237
238 static int count_paired_channels(uint8_t (*layout_map)[3], int tags, int pos,
239                                  int *current)
240 {
241     int num_pos_channels = 0;
242     int first_cpe        = 0;
243     int sce_parity       = 0;
244     int i;
245     for (i = *current; i < tags; i++) {
246         if (layout_map[i][2] != pos)
247             break;
248         if (layout_map[i][0] == TYPE_CPE) {
249             if (sce_parity) {
250                 if (pos == AAC_CHANNEL_FRONT && !first_cpe) {
251                     sce_parity = 0;
252                 } else {
253                     return -1;
254                 }
255             }
256             num_pos_channels += 2;
257             first_cpe         = 1;
258         } else {
259             num_pos_channels++;
260             sce_parity ^= 1;
261         }
262     }
263     if (sce_parity &&
264         ((pos == AAC_CHANNEL_FRONT && first_cpe) || pos == AAC_CHANNEL_SIDE))
265         return -1;
266     *current = i;
267     return num_pos_channels;
268 }
269
270 static uint64_t sniff_channel_order(uint8_t (*layout_map)[3], int tags)
271 {
272     int i, n, total_non_cc_elements;
273     struct elem_to_channel e2c_vec[4 * MAX_ELEM_ID] = { { 0 } };
274     int num_front_channels, num_side_channels, num_back_channels;
275     uint64_t layout;
276
277     if (FF_ARRAY_ELEMS(e2c_vec) < tags)
278         return 0;
279
280     i = 0;
281     num_front_channels =
282         count_paired_channels(layout_map, tags, AAC_CHANNEL_FRONT, &i);
283     if (num_front_channels < 0)
284         return 0;
285     num_side_channels =
286         count_paired_channels(layout_map, tags, AAC_CHANNEL_SIDE, &i);
287     if (num_side_channels < 0)
288         return 0;
289     num_back_channels =
290         count_paired_channels(layout_map, tags, AAC_CHANNEL_BACK, &i);
291     if (num_back_channels < 0)
292         return 0;
293
294     if (num_side_channels == 0 && num_back_channels >= 4) {
295         num_side_channels = 2;
296         num_back_channels -= 2;
297     }
298
299     i = 0;
300     if (num_front_channels & 1) {
301         e2c_vec[i] = (struct elem_to_channel) {
302             .av_position  = AV_CH_FRONT_CENTER,
303             .syn_ele      = TYPE_SCE,
304             .elem_id      = layout_map[i][1],
305             .aac_position = AAC_CHANNEL_FRONT
306         };
307         i++;
308         num_front_channels--;
309     }
310     if (num_front_channels >= 4) {
311         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i,
312                          AV_CH_FRONT_LEFT_OF_CENTER,
313                          AV_CH_FRONT_RIGHT_OF_CENTER,
314                          AAC_CHANNEL_FRONT);
315         num_front_channels -= 2;
316     }
317     if (num_front_channels >= 2) {
318         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i,
319                          AV_CH_FRONT_LEFT,
320                          AV_CH_FRONT_RIGHT,
321                          AAC_CHANNEL_FRONT);
322         num_front_channels -= 2;
323     }
324     while (num_front_channels >= 2) {
325         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i,
326                          UINT64_MAX,
327                          UINT64_MAX,
328                          AAC_CHANNEL_FRONT);
329         num_front_channels -= 2;
330     }
331
332     if (num_side_channels >= 2) {
333         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i,
334                          AV_CH_SIDE_LEFT,
335                          AV_CH_SIDE_RIGHT,
336                          AAC_CHANNEL_FRONT);
337         num_side_channels -= 2;
338     }
339     while (num_side_channels >= 2) {
340         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i,
341                          UINT64_MAX,
342                          UINT64_MAX,
343                          AAC_CHANNEL_SIDE);
344         num_side_channels -= 2;
345     }
346
347     while (num_back_channels >= 4) {
348         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i,
349                          UINT64_MAX,
350                          UINT64_MAX,
351                          AAC_CHANNEL_BACK);
352         num_back_channels -= 2;
353     }
354     if (num_back_channels >= 2) {
355         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i,
356                          AV_CH_BACK_LEFT,
357                          AV_CH_BACK_RIGHT,
358                          AAC_CHANNEL_BACK);
359         num_back_channels -= 2;
360     }
361     if (num_back_channels) {
362         e2c_vec[i] = (struct elem_to_channel) {
363             .av_position  = AV_CH_BACK_CENTER,
364             .syn_ele      = TYPE_SCE,
365             .elem_id      = layout_map[i][1],
366             .aac_position = AAC_CHANNEL_BACK
367         };
368         i++;
369         num_back_channels--;
370     }
371
372     if (i < tags && layout_map[i][2] == AAC_CHANNEL_LFE) {
373         e2c_vec[i] = (struct elem_to_channel) {
374             .av_position  = AV_CH_LOW_FREQUENCY,
375             .syn_ele      = TYPE_LFE,
376             .elem_id      = layout_map[i][1],
377             .aac_position = AAC_CHANNEL_LFE
378         };
379         i++;
380     }
381     while (i < tags && layout_map[i][2] == AAC_CHANNEL_LFE) {
382         e2c_vec[i] = (struct elem_to_channel) {
383             .av_position  = UINT64_MAX,
384             .syn_ele      = TYPE_LFE,
385             .elem_id      = layout_map[i][1],
386             .aac_position = AAC_CHANNEL_LFE
387         };
388         i++;
389     }
390
391     // Must choose a stable sort
392     total_non_cc_elements = n = i;
393     do {
394         int next_n = 0;
395         for (i = 1; i < n; i++)
396             if (e2c_vec[i - 1].av_position > e2c_vec[i].av_position) {
397                 FFSWAP(struct elem_to_channel, e2c_vec[i - 1], e2c_vec[i]);
398                 next_n = i;
399             }
400         n = next_n;
401     } while (n > 0);
402
403     layout = 0;
404     for (i = 0; i < total_non_cc_elements; i++) {
405         layout_map[i][0] = e2c_vec[i].syn_ele;
406         layout_map[i][1] = e2c_vec[i].elem_id;
407         layout_map[i][2] = e2c_vec[i].aac_position;
408         if (e2c_vec[i].av_position != UINT64_MAX) {
409             layout |= e2c_vec[i].av_position;
410         }
411     }
412
413     return layout;
414 }
415
416 /**
417  * Save current output configuration if and only if it has been locked.
418  */
419 static void push_output_configuration(AACContext *ac) {
420     if (ac->oc[1].status == OC_LOCKED) {
421         ac->oc[0] = ac->oc[1];
422     }
423     ac->oc[1].status = OC_NONE;
424 }
425
426 /**
427  * Restore the previous output configuration if and only if the current
428  * configuration is unlocked.
429  */
430 static void pop_output_configuration(AACContext *ac) {
431     if (ac->oc[1].status != OC_LOCKED && ac->oc[0].status != OC_NONE) {
432         ac->oc[1] = ac->oc[0];
433         ac->avctx->channels = ac->oc[1].channels;
434         ac->avctx->channel_layout = ac->oc[1].channel_layout;
435     }
436 }
437
438 /**
439  * Configure output channel order based on the current program
440  * configuration element.
441  *
442  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
443  */
444 static int output_configure(AACContext *ac,
445                             uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID * 4][3], int tags,
446                             enum OCStatus oc_type, int get_new_frame)
447 {
448     AVCodecContext *avctx = ac->avctx;
449     int i, channels = 0, ret;
450     uint64_t layout = 0;
451     uint8_t id_map[TYPE_END][MAX_ELEM_ID] = {{ 0 }};
452     uint8_t type_counts[TYPE_END] = { 0 };
453
454     if (ac->oc[1].layout_map != layout_map) {
455         memcpy(ac->oc[1].layout_map, layout_map, tags * sizeof(layout_map[0]));
456         ac->oc[1].layout_map_tags = tags;
457     }
458     for (i = 0; i < tags; i++) {
459         int type =         layout_map[i][0];
460         int id =           layout_map[i][1];
461         id_map[type][id] = type_counts[type]++;
462     }
463     // Try to sniff a reasonable channel order, otherwise output the
464     // channels in the order the PCE declared them.
465     if (avctx->request_channel_layout != AV_CH_LAYOUT_NATIVE)
466         layout = sniff_channel_order(layout_map, tags);
467     for (i = 0; i < tags; i++) {
468         int type =     layout_map[i][0];
469         int id =       layout_map[i][1];
470         int iid =      id_map[type][id];
471         int position = layout_map[i][2];
472         // Allocate or free elements depending on if they are in the
473         // current program configuration.
474         ret = che_configure(ac, position, type, iid, &channels);
475         if (ret < 0)
476             return ret;
477         ac->tag_che_map[type][id] = ac->che[type][iid];
478     }
479     if (ac->oc[1].m4ac.ps == 1 && channels == 2) {
480         if (layout == AV_CH_FRONT_CENTER) {
481             layout = AV_CH_FRONT_LEFT|AV_CH_FRONT_RIGHT;
482         } else {
483             layout = 0;
484         }
485     }
486
487     avctx->channel_layout = ac->oc[1].channel_layout = layout;
488     avctx->channels       = ac->oc[1].channels       = channels;
489     ac->oc[1].status = oc_type;
490
491     if (get_new_frame) {
492         if ((ret = frame_configure_elements(ac->avctx)) < 0)
493             return ret;
494     }
495
496     return 0;
497 }
498
499 /**
500  * Set up channel positions based on a default channel configuration
501  * as specified in table 1.17.
502  *
503  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
504  */
505 static int set_default_channel_config(AVCodecContext *avctx,
506                                       uint8_t (*layout_map)[3],
507                                       int *tags,
508                                       int channel_config)
509 {
510     if (channel_config < 1 || channel_config > 7) {
511         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
512                "invalid default channel configuration (%d)\n",
513                channel_config);
514         return AVERROR_INVALIDDATA;
515     }
516     *tags = tags_per_config[channel_config];
517     memcpy(layout_map, aac_channel_layout_map[channel_config - 1],
518            *tags * sizeof(*layout_map));
519     return 0;
520 }
521
522 static ChannelElement *get_che(AACContext *ac, int type, int elem_id)
523 {
524     /* For PCE based channel configurations map the channels solely based
525      * on tags. */
526     if (!ac->oc[1].m4ac.chan_config) {
527         return ac->tag_che_map[type][elem_id];
528     }
529     // Allow single CPE stereo files to be signalled with mono configuration.
530     if (!ac->tags_mapped && type == TYPE_CPE &&
531         ac->oc[1].m4ac.chan_config == 1) {
532         uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID*4][3];
533         int layout_map_tags;
534         push_output_configuration(ac);
535
536         if (set_default_channel_config(ac->avctx, layout_map,
537                                        &layout_map_tags, 2) < 0)
538             return NULL;
539         if (output_configure(ac, layout_map, layout_map_tags,
540                              OC_TRIAL_FRAME, 1) < 0)
541             return NULL;
542
543         ac->oc[1].m4ac.chan_config = 2;
544         ac->oc[1].m4ac.ps = 0;
545     }
546     // And vice-versa
547     if (!ac->tags_mapped && type == TYPE_SCE &&
548         ac->oc[1].m4ac.chan_config == 2) {
549         uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID * 4][3];
550         int layout_map_tags;
551         push_output_configuration(ac);
552
553         if (set_default_channel_config(ac->avctx, layout_map,
554                                        &layout_map_tags, 1) < 0)
555             return NULL;
556         if (output_configure(ac, layout_map, layout_map_tags,
557                              OC_TRIAL_FRAME, 1) < 0)
558             return NULL;
559
560         ac->oc[1].m4ac.chan_config = 1;
561         if (ac->oc[1].m4ac.sbr)
562             ac->oc[1].m4ac.ps = -1;
563     }
564     /* For indexed channel configurations map the channels solely based
565      * on position. */
566     switch (ac->oc[1].m4ac.chan_config) {
567     case 7:
568         if (ac->tags_mapped == 3 && type == TYPE_CPE) {
569             ac->tags_mapped++;
570             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][2];
571         }
572     case 6:
573         /* Some streams incorrectly code 5.1 audio as
574          * SCE[0] CPE[0] CPE[1] SCE[1]
575          * instead of
576          * SCE[0] CPE[0] CPE[1] LFE[0].
577          * If we seem to have encountered such a stream, transfer
578          * the LFE[0] element to the SCE[1]'s mapping */
579         if (ac->tags_mapped == tags_per_config[ac->oc[1].m4ac.chan_config] - 1 && (type == TYPE_LFE || type == TYPE_SCE)) {
580             ac->tags_mapped++;
581             return ac->tag_che_map[type][elem_id] = ac->che[TYPE_LFE][0];
582         }
583     case 5:
584         if (ac->tags_mapped == 2 && type == TYPE_CPE) {
585             ac->tags_mapped++;
586             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][1];
587         }
588     case 4:
589         if (ac->tags_mapped == 2 &&
590             ac->oc[1].m4ac.chan_config == 4 &&
591             type == TYPE_SCE) {
592             ac->tags_mapped++;
593             return ac->tag_che_map[TYPE_SCE][elem_id] = ac->che[TYPE_SCE][1];
594         }
595     case 3:
596     case 2:
597         if (ac->tags_mapped == (ac->oc[1].m4ac.chan_config != 2) &&
598             type == TYPE_CPE) {
599             ac->tags_mapped++;
600             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][0];
601         } else if (ac->oc[1].m4ac.chan_config == 2) {
602             return NULL;
603         }
604     case 1:
605         if (!ac->tags_mapped && type == TYPE_SCE) {
606             ac->tags_mapped++;
607             return ac->tag_che_map[TYPE_SCE][elem_id] = ac->che[TYPE_SCE][0];
608         }
609     default:
610         return NULL;
611     }
612 }
613
614 /**
615  * Decode an array of 4 bit element IDs, optionally interleaved with a
616  * stereo/mono switching bit.
617  *
618  * @param type speaker type/position for these channels
619  */
620 static void decode_channel_map(uint8_t layout_map[][3],
621                                enum ChannelPosition type,
622                                GetBitContext *gb, int n)
623 {
624     while (n--) {
625         enum RawDataBlockType syn_ele;
626         switch (type) {
627         case AAC_CHANNEL_FRONT:
628         case AAC_CHANNEL_BACK:
629         case AAC_CHANNEL_SIDE:
630             syn_ele = get_bits1(gb);
631             break;
632         case AAC_CHANNEL_CC:
633             skip_bits1(gb);
634             syn_ele = TYPE_CCE;
635             break;
636         case AAC_CHANNEL_LFE:
637             syn_ele = TYPE_LFE;
638             break;
639         default:
640             // AAC_CHANNEL_OFF has no channel map
641             return;
642         }
643         layout_map[0][0] = syn_ele;
644         layout_map[0][1] = get_bits(gb, 4);
645         layout_map[0][2] = type;
646         layout_map++;
647     }
648 }
649
650 /**
651  * Decode program configuration element; reference: table 4.2.
652  *
653  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
654  */
655 static int decode_pce(AVCodecContext *avctx, MPEG4AudioConfig *m4ac,
656                       uint8_t (*layout_map)[3],
657                       GetBitContext *gb)
658 {
659     int num_front, num_side, num_back, num_lfe, num_assoc_data, num_cc;
660     int sampling_index;
661     int comment_len;
662     int tags;
663
664     skip_bits(gb, 2);  // object_type
665
666     sampling_index = get_bits(gb, 4);
667     if (m4ac->sampling_index != sampling_index)
668         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
669                "Sample rate index in program config element does not "
670                "match the sample rate index configured by the container.\n");
671
672     num_front       = get_bits(gb, 4);
673     num_side        = get_bits(gb, 4);
674     num_back        = get_bits(gb, 4);
675     num_lfe         = get_bits(gb, 2);
676     num_assoc_data  = get_bits(gb, 3);
677     num_cc          = get_bits(gb, 4);
678
679     if (get_bits1(gb))
680         skip_bits(gb, 4); // mono_mixdown_tag
681     if (get_bits1(gb))
682         skip_bits(gb, 4); // stereo_mixdown_tag
683
684     if (get_bits1(gb))
685         skip_bits(gb, 3); // mixdown_coeff_index and pseudo_surround
686
687     decode_channel_map(layout_map       , AAC_CHANNEL_FRONT, gb, num_front);
688     tags = num_front;
689     decode_channel_map(layout_map + tags, AAC_CHANNEL_SIDE,  gb, num_side);
690     tags += num_side;
691     decode_channel_map(layout_map + tags, AAC_CHANNEL_BACK,  gb, num_back);
692     tags += num_back;
693     decode_channel_map(layout_map + tags, AAC_CHANNEL_LFE,   gb, num_lfe);
694     tags += num_lfe;
695
696     skip_bits_long(gb, 4 * num_assoc_data);
697
698     decode_channel_map(layout_map + tags, AAC_CHANNEL_CC,    gb, num_cc);
699     tags += num_cc;
700
701     align_get_bits(gb);
702
703     /* comment field, first byte is length */
704     comment_len = get_bits(gb, 8) * 8;
705     if (get_bits_left(gb) < comment_len) {
706         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
707         return AVERROR_INVALIDDATA;
708     }
709     skip_bits_long(gb, comment_len);
710     return tags;
711 }
712
713 /**
714  * Decode GA "General Audio" specific configuration; reference: table 4.1.
715  *
716  * @param   ac          pointer to AACContext, may be null
717  * @param   avctx       pointer to AVCCodecContext, used for logging
718  *
719  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
720  */
721 static int decode_ga_specific_config(AACContext *ac, AVCodecContext *avctx,
722                                      GetBitContext *gb,
723                                      MPEG4AudioConfig *m4ac,
724                                      int channel_config)
725 {
726     int extension_flag, ret, ep_config, res_flags;
727     uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID*4][3];
728     int tags = 0;
729
730     if (get_bits1(gb)) { // frameLengthFlag
731         avpriv_request_sample(avctx, "960/120 MDCT window");
732         return AVERROR_PATCHWELCOME;
733     }
734     m4ac->frame_length_short = 0;
735
736     if (get_bits1(gb))       // dependsOnCoreCoder
737         skip_bits(gb, 14);   // coreCoderDelay
738     extension_flag = get_bits1(gb);
739
740     if (m4ac->object_type == AOT_AAC_SCALABLE ||
741         m4ac->object_type == AOT_ER_AAC_SCALABLE)
742         skip_bits(gb, 3);     // layerNr
743
744     if (channel_config == 0) {
745         skip_bits(gb, 4);  // element_instance_tag
746         tags = decode_pce(avctx, m4ac, layout_map, gb);
747         if (tags < 0)
748             return tags;
749     } else {
750         if ((ret = set_default_channel_config(avctx, layout_map,
751                                               &tags, channel_config)))
752             return ret;
753     }
754
755     if (count_channels(layout_map, tags) > 1) {
756         m4ac->ps = 0;
757     } else if (m4ac->sbr == 1 && m4ac->ps == -1)
758         m4ac->ps = 1;
759
760     if (ac && (ret = output_configure(ac, layout_map, tags, OC_GLOBAL_HDR, 0)))
761         return ret;
762
763     if (extension_flag) {
764         switch (m4ac->object_type) {
765         case AOT_ER_BSAC:
766             skip_bits(gb, 5);    // numOfSubFrame
767             skip_bits(gb, 11);   // layer_length
768             break;
769         case AOT_ER_AAC_LC:
770         case AOT_ER_AAC_LTP:
771         case AOT_ER_AAC_SCALABLE:
772         case AOT_ER_AAC_LD:
773             res_flags = get_bits(gb, 3);
774             if (res_flags) {
775                 avpriv_report_missing_feature(avctx,
776                                               "AAC data resilience (flags %x)",
777                                               res_flags);
778                 return AVERROR_PATCHWELCOME;
779             }
780             break;
781         }
782         skip_bits1(gb);    // extensionFlag3 (TBD in version 3)
783     }
784     switch (m4ac->object_type) {
785     case AOT_ER_AAC_LC:
786     case AOT_ER_AAC_LTP:
787     case AOT_ER_AAC_SCALABLE:
788     case AOT_ER_AAC_LD:
789         ep_config = get_bits(gb, 2);
790         if (ep_config) {
791             avpriv_report_missing_feature(avctx,
792                                           "epConfig %d", ep_config);
793             return AVERROR_PATCHWELCOME;
794         }
795     }
796     return 0;
797 }
798
799 static int decode_eld_specific_config(AACContext *ac, AVCodecContext *avctx,
800                                      GetBitContext *gb,
801                                      MPEG4AudioConfig *m4ac,
802                                      int channel_config)
803 {
804     int ret, ep_config, res_flags;
805     uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID*4][3];
806     int tags = 0;
807     const int ELDEXT_TERM = 0;
808
809     m4ac->ps  = 0;
810     m4ac->sbr = 0;
811
812     m4ac->frame_length_short = get_bits1(gb);
813     res_flags = get_bits(gb, 3);
814     if (res_flags) {
815         avpriv_report_missing_feature(avctx,
816                                       "AAC data resilience (flags %x)",
817                                       res_flags);
818         return AVERROR_PATCHWELCOME;
819     }
820
821     if (get_bits1(gb)) { // ldSbrPresentFlag
822         avpriv_report_missing_feature(avctx,
823                                       "Low Delay SBR");
824         return AVERROR_PATCHWELCOME;
825     }
826
827     while (get_bits(gb, 4) != ELDEXT_TERM) {
828         int len = get_bits(gb, 4);
829         if (len == 15)
830             len += get_bits(gb, 8);
831         if (len == 15 + 255)
832             len += get_bits(gb, 16);
833         if (get_bits_left(gb) < len * 8 + 4) {
834             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
835             return AVERROR_INVALIDDATA;
836         }
837         skip_bits_long(gb, 8 * len);
838     }
839
840     if ((ret = set_default_channel_config(avctx, layout_map,
841                                           &tags, channel_config)))
842         return ret;
843
844     if (ac && (ret = output_configure(ac, layout_map, tags, OC_GLOBAL_HDR, 0)))
845         return ret;
846
847     ep_config = get_bits(gb, 2);
848     if (ep_config) {
849         avpriv_report_missing_feature(avctx,
850                                       "epConfig %d", ep_config);
851         return AVERROR_PATCHWELCOME;
852     }
853     return 0;
854 }
855
856 /**
857  * Decode audio specific configuration; reference: table 1.13.
858  *
859  * @param   ac          pointer to AACContext, may be null
860  * @param   avctx       pointer to AVCCodecContext, used for logging
861  * @param   m4ac        pointer to MPEG4AudioConfig, used for parsing
862  * @param   data        pointer to buffer holding an audio specific config
863  * @param   bit_size    size of audio specific config or data in bits
864  * @param   sync_extension look for an appended sync extension
865  *
866  * @return  Returns error status or number of consumed bits. <0 - error
867  */
868 static int decode_audio_specific_config(AACContext *ac,
869                                         AVCodecContext *avctx,
870                                         MPEG4AudioConfig *m4ac,
871                                         const uint8_t *data, int bit_size,
872                                         int sync_extension)
873 {
874     GetBitContext gb;
875     int i, ret;
876
877     ff_dlog(avctx, "extradata size %d\n", avctx->extradata_size);
878     for (i = 0; i < avctx->extradata_size; i++)
879         ff_dlog(avctx, "%02x ", avctx->extradata[i]);
880     ff_dlog(avctx, "\n");
881
882     if ((ret = init_get_bits(&gb, data, bit_size)) < 0)
883         return ret;
884
885     if ((i = avpriv_mpeg4audio_get_config(m4ac, data, bit_size,
886                                           sync_extension)) < 0)
887         return AVERROR_INVALIDDATA;
888     if (m4ac->sampling_index > 12) {
889         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
890                "invalid sampling rate index %d\n",
891                m4ac->sampling_index);
892         return AVERROR_INVALIDDATA;
893     }
894     if (m4ac->object_type == AOT_ER_AAC_LD &&
895         (m4ac->sampling_index < 3 || m4ac->sampling_index > 7)) {
896         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
897                "invalid low delay sampling rate index %d\n",
898                m4ac->sampling_index);
899         return AVERROR_INVALIDDATA;
900     }
901
902     skip_bits_long(&gb, i);
903
904     switch (m4ac->object_type) {
905     case AOT_AAC_MAIN:
906     case AOT_AAC_LC:
907     case AOT_AAC_LTP:
908     case AOT_ER_AAC_LC:
909     case AOT_ER_AAC_LD:
910         if ((ret = decode_ga_specific_config(ac, avctx, &gb,
911                                             m4ac, m4ac->chan_config)) < 0)
912             return ret;
913         break;
914     case AOT_ER_AAC_ELD:
915         if ((ret = decode_eld_specific_config(ac, avctx, &gb,
916                                               m4ac, m4ac->chan_config)) < 0)
917             return ret;
918         break;
919     default:
920         avpriv_report_missing_feature(avctx,
921                                       "Audio object type %s%d",
922                                       m4ac->sbr == 1 ? "SBR+" : "",
923                                       m4ac->object_type);
924         return AVERROR(ENOSYS);
925     }
926
927     ff_dlog(avctx,
928             "AOT %d chan config %d sampling index %d (%d) SBR %d PS %d\n",
929             m4ac->object_type, m4ac->chan_config, m4ac->sampling_index,
930             m4ac->sample_rate, m4ac->sbr,
931             m4ac->ps);
932
933     return get_bits_count(&gb);
934 }
935
936 /**
937  * linear congruential pseudorandom number generator
938  *
939  * @param   previous_val    pointer to the current state of the generator
940  *
941  * @return  Returns a 32-bit pseudorandom integer
942  */
943 static av_always_inline int lcg_random(int previous_val)
944 {
945     union { unsigned u; int s; } v = { previous_val * 1664525u + 1013904223 };
946     return v.s;
947 }
948
949 static av_always_inline void reset_predict_state(PredictorState *ps)
950 {
951     ps->r0   = 0.0f;
952     ps->r1   = 0.0f;
953     ps->cor0 = 0.0f;
954     ps->cor1 = 0.0f;
955     ps->var0 = 1.0f;
956     ps->var1 = 1.0f;
957 }
958
959 static void reset_all_predictors(PredictorState *ps)
960 {
961     int i;
962     for (i = 0; i < MAX_PREDICTORS; i++)
963         reset_predict_state(&ps[i]);
964 }
965
966 static int sample_rate_idx (int rate)
967 {
968          if (92017 <= rate) return 0;
969     else if (75132 <= rate) return 1;
970     else if (55426 <= rate) return 2;
971     else if (46009 <= rate) return 3;
972     else if (37566 <= rate) return 4;
973     else if (27713 <= rate) return 5;
974     else if (23004 <= rate) return 6;
975     else if (18783 <= rate) return 7;
976     else if (13856 <= rate) return 8;
977     else if (11502 <= rate) return 9;
978     else if (9391  <= rate) return 10;
979     else                    return 11;
980 }
981
982 static void reset_predictor_group(PredictorState *ps, int group_num)
983 {
984     int i;
985     for (i = group_num - 1; i < MAX_PREDICTORS; i += 30)
986         reset_predict_state(&ps[i]);
987 }
988
989 #define AAC_INIT_VLC_STATIC(num, size)                                     \
990     INIT_VLC_STATIC(&vlc_spectral[num], 8, ff_aac_spectral_sizes[num],     \
991          ff_aac_spectral_bits[num], sizeof(ff_aac_spectral_bits[num][0]),  \
992                                     sizeof(ff_aac_spectral_bits[num][0]),  \
993         ff_aac_spectral_codes[num], sizeof(ff_aac_spectral_codes[num][0]), \
994                                     sizeof(ff_aac_spectral_codes[num][0]), \
995         size);
996
997 static av_cold int aac_decode_init(AVCodecContext *avctx)
998 {
999     AACContext *ac = avctx->priv_data;
1000     int ret;
1001
1002     ac->avctx = avctx;
1003     ac->oc[1].m4ac.sample_rate = avctx->sample_rate;
1004
1005     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
1006
1007     if (avctx->extradata_size > 0) {
1008         if ((ret = decode_audio_specific_config(ac, ac->avctx, &ac->oc[1].m4ac,
1009                                                 avctx->extradata,
1010                                                 avctx->extradata_size * 8,
1011                                                 1)) < 0)
1012             return ret;
1013     } else {
1014         int sr, i;
1015         uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID*4][3];
1016         int layout_map_tags;
1017
1018         sr = sample_rate_idx(avctx->sample_rate);
1019         ac->oc[1].m4ac.sampling_index = sr;
1020         ac->oc[1].m4ac.channels = avctx->channels;
1021         ac->oc[1].m4ac.sbr = -1;
1022         ac->oc[1].m4ac.ps = -1;
1023
1024         for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(ff_mpeg4audio_channels); i++)
1025             if (ff_mpeg4audio_channels[i] == avctx->channels)
1026                 break;
1027         if (i == FF_ARRAY_ELEMS(ff_mpeg4audio_channels)) {
1028             i = 0;
1029         }
1030         ac->oc[1].m4ac.chan_config = i;
1031
1032         if (ac->oc[1].m4ac.chan_config) {
1033             int ret = set_default_channel_config(avctx, layout_map,
1034                 &layout_map_tags, ac->oc[1].m4ac.chan_config);
1035             if (!ret)
1036                 output_configure(ac, layout_map, layout_map_tags,
1037                                  OC_GLOBAL_HDR, 0);
1038             else if (avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE)
1039                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1040         }
1041     }
1042
1043     AAC_INIT_VLC_STATIC( 0, 304);
1044     AAC_INIT_VLC_STATIC( 1, 270);
1045     AAC_INIT_VLC_STATIC( 2, 550);
1046     AAC_INIT_VLC_STATIC( 3, 300);
1047     AAC_INIT_VLC_STATIC( 4, 328);
1048     AAC_INIT_VLC_STATIC( 5, 294);
1049     AAC_INIT_VLC_STATIC( 6, 306);
1050     AAC_INIT_VLC_STATIC( 7, 268);
1051     AAC_INIT_VLC_STATIC( 8, 510);
1052     AAC_INIT_VLC_STATIC( 9, 366);
1053     AAC_INIT_VLC_STATIC(10, 462);
1054
1055     ff_aac_sbr_init();
1056
1057     avpriv_float_dsp_init(&ac->fdsp, avctx->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT);
1058
1059     ac->random_state = 0x1f2e3d4c;
1060
1061     ff_aac_tableinit();
1062
1063     INIT_VLC_STATIC(&vlc_scalefactors, 7,
1064                     FF_ARRAY_ELEMS(ff_aac_scalefactor_code),
1065                     ff_aac_scalefactor_bits,
1066                     sizeof(ff_aac_scalefactor_bits[0]),
1067                     sizeof(ff_aac_scalefactor_bits[0]),
1068                     ff_aac_scalefactor_code,
1069                     sizeof(ff_aac_scalefactor_code[0]),
1070                     sizeof(ff_aac_scalefactor_code[0]),
1071                     352);
1072
1073     ff_mdct_init(&ac->mdct,       11, 1, 1.0 / (32768.0 * 1024.0));
1074     ff_mdct_init(&ac->mdct_ld,    10, 1, 1.0 / (32768.0 * 512.0));
1075     ff_mdct_init(&ac->mdct_small,  8, 1, 1.0 / (32768.0 * 128.0));
1076     ff_mdct_init(&ac->mdct_ltp,   11, 0, -2.0 * 32768.0);
1077     ret = ff_imdct15_init(&ac->mdct480, 5);
1078     if (ret < 0)
1079         return ret;
1080
1081     // window initialization
1082     ff_kbd_window_init(ff_aac_kbd_long_1024, 4.0, 1024);
1083     ff_kbd_window_init(ff_aac_kbd_short_128, 6.0, 128);
1084     ff_init_ff_sine_windows(10);
1085     ff_init_ff_sine_windows( 9);
1086     ff_init_ff_sine_windows( 7);
1087
1088     cbrt_tableinit();
1089
1090     return 0;
1091 }
1092
1093 /**
1094  * Skip data_stream_element; reference: table 4.10.
1095  */
1096 static int skip_data_stream_element(AACContext *ac, GetBitContext *gb)
1097 {
1098     int byte_align = get_bits1(gb);
1099     int count = get_bits(gb, 8);
1100     if (count == 255)
1101         count += get_bits(gb, 8);
1102     if (byte_align)
1103         align_get_bits(gb);
1104
1105     if (get_bits_left(gb) < 8 * count) {
1106         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
1107         return AVERROR_INVALIDDATA;
1108     }
1109     skip_bits_long(gb, 8 * count);
1110     return 0;
1111 }
1112
1113 static int decode_prediction(AACContext *ac, IndividualChannelStream *ics,
1114                              GetBitContext *gb)
1115 {
1116     int sfb;
1117     if (get_bits1(gb)) {
1118         ics->predictor_reset_group = get_bits(gb, 5);
1119         if (ics->predictor_reset_group == 0 ||
1120             ics->predictor_reset_group > 30) {
1121             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1122                    "Invalid Predictor Reset Group.\n");
1123             return AVERROR_INVALIDDATA;
1124         }
1125     }
1126     for (sfb = 0; sfb < FFMIN(ics->max_sfb, ff_aac_pred_sfb_max[ac->oc[1].m4ac.sampling_index]); sfb++) {
1127         ics->prediction_used[sfb] = get_bits1(gb);
1128     }
1129     return 0;
1130 }
1131
1132 /**
1133  * Decode Long Term Prediction data; reference: table 4.xx.
1134  */
1135 static void decode_ltp(LongTermPrediction *ltp,
1136                        GetBitContext *gb, uint8_t max_sfb)
1137 {
1138     int sfb;
1139
1140     ltp->lag  = get_bits(gb, 11);
1141     ltp->coef = ltp_coef[get_bits(gb, 3)];
1142     for (sfb = 0; sfb < FFMIN(max_sfb, MAX_LTP_LONG_SFB); sfb++)
1143         ltp->used[sfb] = get_bits1(gb);
1144 }
1145
1146 /**
1147  * Decode Individual Channel Stream info; reference: table 4.6.
1148  */
1149 static int decode_ics_info(AACContext *ac, IndividualChannelStream *ics,
1150                            GetBitContext *gb)
1151 {
1152     const MPEG4AudioConfig *const m4ac = &ac->oc[1].m4ac;
1153     const int aot = m4ac->object_type;
1154     const int sampling_index = m4ac->sampling_index;
1155     if (aot != AOT_ER_AAC_ELD) {
1156         if (get_bits1(gb)) {
1157             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Reserved bit set.\n");
1158             if (ac->avctx->err_recognition & AV_EF_BITSTREAM)
1159                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1160         }
1161         ics->window_sequence[1] = ics->window_sequence[0];
1162         ics->window_sequence[0] = get_bits(gb, 2);
1163         if (aot == AOT_ER_AAC_LD &&
1164             ics->window_sequence[0] != ONLY_LONG_SEQUENCE) {
1165             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1166                    "AAC LD is only defined for ONLY_LONG_SEQUENCE but "
1167                    "window sequence %d found.\n", ics->window_sequence[0]);
1168             ics->window_sequence[0] = ONLY_LONG_SEQUENCE;
1169             return AVERROR_INVALIDDATA;
1170         }
1171         ics->use_kb_window[1]   = ics->use_kb_window[0];
1172         ics->use_kb_window[0]   = get_bits1(gb);
1173     }
1174     ics->num_window_groups  = 1;
1175     ics->group_len[0]       = 1;
1176     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1177         int i;
1178         ics->max_sfb = get_bits(gb, 4);
1179         for (i = 0; i < 7; i++) {
1180             if (get_bits1(gb)) {
1181                 ics->group_len[ics->num_window_groups - 1]++;
1182             } else {
1183                 ics->num_window_groups++;
1184                 ics->group_len[ics->num_window_groups - 1] = 1;
1185             }
1186         }
1187         ics->num_windows       = 8;
1188         ics->swb_offset        =    ff_swb_offset_128[sampling_index];
1189         ics->num_swb           =   ff_aac_num_swb_128[sampling_index];
1190         ics->tns_max_bands     = ff_tns_max_bands_128[sampling_index];
1191         ics->predictor_present = 0;
1192     } else {
1193         ics->max_sfb           = get_bits(gb, 6);
1194         ics->num_windows       = 1;
1195         if (aot == AOT_ER_AAC_LD || aot == AOT_ER_AAC_ELD) {
1196             if (m4ac->frame_length_short) {
1197                 ics->swb_offset    =     ff_swb_offset_480[sampling_index];
1198                 ics->num_swb       =    ff_aac_num_swb_480[sampling_index];
1199                 ics->tns_max_bands =  ff_tns_max_bands_480[sampling_index];
1200             } else {
1201                 ics->swb_offset    =     ff_swb_offset_512[sampling_index];
1202                 ics->num_swb       =    ff_aac_num_swb_512[sampling_index];
1203                 ics->tns_max_bands =  ff_tns_max_bands_512[sampling_index];
1204             }
1205             if (!ics->num_swb || !ics->swb_offset)
1206                 return AVERROR_BUG;
1207         } else {
1208             ics->swb_offset    =    ff_swb_offset_1024[sampling_index];
1209             ics->num_swb       =   ff_aac_num_swb_1024[sampling_index];
1210             ics->tns_max_bands = ff_tns_max_bands_1024[sampling_index];
1211         }
1212         if (aot != AOT_ER_AAC_ELD) {
1213             ics->predictor_present     = get_bits1(gb);
1214             ics->predictor_reset_group = 0;
1215         }
1216         if (ics->predictor_present) {
1217             if (aot == AOT_AAC_MAIN) {
1218                 if (decode_prediction(ac, ics, gb)) {
1219                     return AVERROR_INVALIDDATA;
1220                 }
1221             } else if (aot == AOT_AAC_LC ||
1222                        aot == AOT_ER_AAC_LC) {
1223                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1224                        "Prediction is not allowed in AAC-LC.\n");
1225                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1226             } else {
1227                 if (aot == AOT_ER_AAC_LD) {
1228                     av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1229                            "LTP in ER AAC LD not yet implemented.\n");
1230                     return AVERROR_PATCHWELCOME;
1231                 }
1232                 if ((ics->ltp.present = get_bits(gb, 1)))
1233                     decode_ltp(&ics->ltp, gb, ics->max_sfb);
1234             }
1235         }
1236     }
1237
1238     if (ics->max_sfb > ics->num_swb) {
1239         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1240                "Number of scalefactor bands in group (%d) "
1241                "exceeds limit (%d).\n",
1242                ics->max_sfb, ics->num_swb);
1243         return AVERROR_INVALIDDATA;
1244     }
1245
1246     return 0;
1247 }
1248
1249 /**
1250  * Decode band types (section_data payload); reference: table 4.46.
1251  *
1252  * @param   band_type           array of the used band type
1253  * @param   band_type_run_end   array of the last scalefactor band of a band type run
1254  *
1255  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1256  */
1257 static int decode_band_types(AACContext *ac, enum BandType band_type[120],
1258                              int band_type_run_end[120], GetBitContext *gb,
1259                              IndividualChannelStream *ics)
1260 {
1261     int g, idx = 0;
1262     const int bits = (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) ? 3 : 5;
1263     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1264         int k = 0;
1265         while (k < ics->max_sfb) {
1266             uint8_t sect_end = k;
1267             int sect_len_incr;
1268             int sect_band_type = get_bits(gb, 4);
1269             if (sect_band_type == 12) {
1270                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid band type\n");
1271                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1272             }
1273             do {
1274                 sect_len_incr = get_bits(gb, bits);
1275                 sect_end += sect_len_incr;
1276                 if (get_bits_left(gb) < 0) {
1277                     av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
1278                     return AVERROR_INVALIDDATA;
1279                 }
1280                 if (sect_end > ics->max_sfb) {
1281                     av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1282                            "Number of bands (%d) exceeds limit (%d).\n",
1283                            sect_end, ics->max_sfb);
1284                     return AVERROR_INVALIDDATA;
1285                 }
1286             } while (sect_len_incr == (1 << bits) - 1);
1287             for (; k < sect_end; k++) {
1288                 band_type        [idx]   = sect_band_type;
1289                 band_type_run_end[idx++] = sect_end;
1290             }
1291         }
1292     }
1293     return 0;
1294 }
1295
1296 /**
1297  * Decode scalefactors; reference: table 4.47.
1298  *
1299  * @param   global_gain         first scalefactor value as scalefactors are differentially coded
1300  * @param   band_type           array of the used band type
1301  * @param   band_type_run_end   array of the last scalefactor band of a band type run
1302  * @param   sf                  array of scalefactors or intensity stereo positions
1303  *
1304  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1305  */
1306 static int decode_scalefactors(AACContext *ac, float sf[120], GetBitContext *gb,
1307                                unsigned int global_gain,
1308                                IndividualChannelStream *ics,
1309                                enum BandType band_type[120],
1310                                int band_type_run_end[120])
1311 {
1312     int g, i, idx = 0;
1313     int offset[3] = { global_gain, global_gain - 90, 0 };
1314     int clipped_offset;
1315     int noise_flag = 1;
1316     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1317         for (i = 0; i < ics->max_sfb;) {
1318             int run_end = band_type_run_end[idx];
1319             if (band_type[idx] == ZERO_BT) {
1320                 for (; i < run_end; i++, idx++)
1321                     sf[idx] = 0.0;
1322             } else if ((band_type[idx] == INTENSITY_BT) ||
1323                        (band_type[idx] == INTENSITY_BT2)) {
1324                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
1325                     offset[2] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
1326                     clipped_offset = av_clip(offset[2], -155, 100);
1327                     if (offset[2] != clipped_offset) {
1328                         avpriv_request_sample(ac->avctx,
1329                                               "If you heard an audible artifact, there may be a bug in the decoder. "
1330                                               "Clipped intensity stereo position (%d -> %d)",
1331                                               offset[2], clipped_offset);
1332                     }
1333                     sf[idx] = ff_aac_pow2sf_tab[-clipped_offset + POW_SF2_ZERO];
1334                 }
1335             } else if (band_type[idx] == NOISE_BT) {
1336                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
1337                     if (noise_flag-- > 0)
1338                         offset[1] += get_bits(gb, 9) - 256;
1339                     else
1340                         offset[1] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
1341                     clipped_offset = av_clip(offset[1], -100, 155);
1342                     if (offset[1] != clipped_offset) {
1343                         avpriv_request_sample(ac->avctx,
1344                                               "If you heard an audible artifact, there may be a bug in the decoder. "
1345                                               "Clipped noise gain (%d -> %d)",
1346                                               offset[1], clipped_offset);
1347                     }
1348                     sf[idx] = -ff_aac_pow2sf_tab[clipped_offset + POW_SF2_ZERO];
1349                 }
1350             } else {
1351                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
1352                     offset[0] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
1353                     if (offset[0] > 255U) {
1354                         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1355                                "Scalefactor (%d) out of range.\n", offset[0]);
1356                         return AVERROR_INVALIDDATA;
1357                     }
1358                     sf[idx] = -ff_aac_pow2sf_tab[offset[0] - 100 + POW_SF2_ZERO];
1359                 }
1360             }
1361         }
1362     }
1363     return 0;
1364 }
1365
1366 /**
1367  * Decode pulse data; reference: table 4.7.
1368  */
1369 static int decode_pulses(Pulse *pulse, GetBitContext *gb,
1370                          const uint16_t *swb_offset, int num_swb)
1371 {
1372     int i, pulse_swb;
1373     pulse->num_pulse = get_bits(gb, 2) + 1;
1374     pulse_swb        = get_bits(gb, 6);
1375     if (pulse_swb >= num_swb)
1376         return -1;
1377     pulse->pos[0]    = swb_offset[pulse_swb];
1378     pulse->pos[0]   += get_bits(gb, 5);
1379     if (pulse->pos[0] > 1023)
1380         return -1;
1381     pulse->amp[0]    = get_bits(gb, 4);
1382     for (i = 1; i < pulse->num_pulse; i++) {
1383         pulse->pos[i] = get_bits(gb, 5) + pulse->pos[i - 1];
1384         if (pulse->pos[i] > 1023)
1385             return -1;
1386         pulse->amp[i] = get_bits(gb, 4);
1387     }
1388     return 0;
1389 }
1390
1391 /**
1392  * Decode Temporal Noise Shaping data; reference: table 4.48.
1393  *
1394  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1395  */
1396 static int decode_tns(AACContext *ac, TemporalNoiseShaping *tns,
1397                       GetBitContext *gb, const IndividualChannelStream *ics)
1398 {
1399     int w, filt, i, coef_len, coef_res, coef_compress;
1400     const int is8 = ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE;
1401     const int tns_max_order = is8 ? 7 : ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN ? 20 : 12;
1402     for (w = 0; w < ics->num_windows; w++) {
1403         if ((tns->n_filt[w] = get_bits(gb, 2 - is8))) {
1404             coef_res = get_bits1(gb);
1405
1406             for (filt = 0; filt < tns->n_filt[w]; filt++) {
1407                 int tmp2_idx;
1408                 tns->length[w][filt] = get_bits(gb, 6 - 2 * is8);
1409
1410                 if ((tns->order[w][filt] = get_bits(gb, 5 - 2 * is8)) > tns_max_order) {
1411                     av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1412                            "TNS filter order %d is greater than maximum %d.\n",
1413                            tns->order[w][filt], tns_max_order);
1414                     tns->order[w][filt] = 0;
1415                     return AVERROR_INVALIDDATA;
1416                 }
1417                 if (tns->order[w][filt]) {
1418                     tns->direction[w][filt] = get_bits1(gb);
1419                     coef_compress = get_bits1(gb);
1420                     coef_len = coef_res + 3 - coef_compress;
1421                     tmp2_idx = 2 * coef_compress + coef_res;
1422
1423                     for (i = 0; i < tns->order[w][filt]; i++)
1424                         tns->coef[w][filt][i] = tns_tmp2_map[tmp2_idx][get_bits(gb, coef_len)];
1425                 }
1426             }
1427         }
1428     }
1429     return 0;
1430 }
1431
1432 /**
1433  * Decode Mid/Side data; reference: table 4.54.
1434  *
1435  * @param   ms_present  Indicates mid/side stereo presence. [0] mask is all 0s;
1436  *                      [1] mask is decoded from bitstream; [2] mask is all 1s;
1437  *                      [3] reserved for scalable AAC
1438  */
1439 static void decode_mid_side_stereo(ChannelElement *cpe, GetBitContext *gb,
1440                                    int ms_present)
1441 {
1442     int idx;
1443     int max_idx = cpe->ch[0].ics.num_window_groups * cpe->ch[0].ics.max_sfb;
1444     if (ms_present == 1) {
1445         for (idx = 0; idx < max_idx; idx++)
1446             cpe->ms_mask[idx] = get_bits1(gb);
1447     } else if (ms_present == 2) {
1448         memset(cpe->ms_mask, 1, max_idx * sizeof(cpe->ms_mask[0]));
1449     }
1450 }
1451
1452 #ifndef VMUL2
1453 static inline float *VMUL2(float *dst, const float *v, unsigned idx,
1454                            const float *scale)
1455 {
1456     float s = *scale;
1457     *dst++ = v[idx    & 15] * s;
1458     *dst++ = v[idx>>4 & 15] * s;
1459     return dst;
1460 }
1461 #endif
1462
1463 #ifndef VMUL4
1464 static inline float *VMUL4(float *dst, const float *v, unsigned idx,
1465                            const float *scale)
1466 {
1467     float s = *scale;
1468     *dst++ = v[idx    & 3] * s;
1469     *dst++ = v[idx>>2 & 3] * s;
1470     *dst++ = v[idx>>4 & 3] * s;
1471     *dst++ = v[idx>>6 & 3] * s;
1472     return dst;
1473 }
1474 #endif
1475
1476 #ifndef VMUL2S
1477 static inline float *VMUL2S(float *dst, const float *v, unsigned idx,
1478                             unsigned sign, const float *scale)
1479 {
1480     union av_intfloat32 s0, s1;
1481
1482     s0.f = s1.f = *scale;
1483     s0.i ^= sign >> 1 << 31;
1484     s1.i ^= sign      << 31;
1485
1486     *dst++ = v[idx    & 15] * s0.f;
1487     *dst++ = v[idx>>4 & 15] * s1.f;
1488
1489     return dst;
1490 }
1491 #endif
1492
1493 #ifndef VMUL4S
1494 static inline float *VMUL4S(float *dst, const float *v, unsigned idx,
1495                             unsigned sign, const float *scale)
1496 {
1497     unsigned nz = idx >> 12;
1498     union av_intfloat32 s = { .f = *scale };
1499     union av_intfloat32 t;
1500
1501     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1502     *dst++ = v[idx    & 3] * t.f;
1503
1504     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
1505     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1506     *dst++ = v[idx>>2 & 3] * t.f;
1507
1508     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
1509     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1510     *dst++ = v[idx>>4 & 3] * t.f;
1511
1512     sign <<= nz & 1;
1513     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1514     *dst++ = v[idx>>6 & 3] * t.f;
1515
1516     return dst;
1517 }
1518 #endif
1519
1520 /**
1521  * Decode spectral data; reference: table 4.50.
1522  * Dequantize and scale spectral data; reference: 4.6.3.3.
1523  *
1524  * @param   coef            array of dequantized, scaled spectral data
1525  * @param   sf              array of scalefactors or intensity stereo positions
1526  * @param   pulse_present   set if pulses are present
1527  * @param   pulse           pointer to pulse data struct
1528  * @param   band_type       array of the used band type
1529  *
1530  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1531  */
1532 static int decode_spectrum_and_dequant(AACContext *ac, float coef[1024],
1533                                        GetBitContext *gb, const float sf[120],
1534                                        int pulse_present, const Pulse *pulse,
1535                                        const IndividualChannelStream *ics,
1536                                        enum BandType band_type[120])
1537 {
1538     int i, k, g, idx = 0;
1539     const int c = 1024 / ics->num_windows;
1540     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1541     float *coef_base = coef;
1542
1543     for (g = 0; g < ics->num_windows; g++)
1544         memset(coef + g * 128 + offsets[ics->max_sfb], 0,
1545                sizeof(float) * (c - offsets[ics->max_sfb]));
1546
1547     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1548         unsigned g_len = ics->group_len[g];
1549
1550         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
1551             const unsigned cbt_m1 = band_type[idx] - 1;
1552             float *cfo = coef + offsets[i];
1553             int off_len = offsets[i + 1] - offsets[i];
1554             int group;
1555
1556             if (cbt_m1 >= INTENSITY_BT2 - 1) {
1557                 for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1558                     memset(cfo, 0, off_len * sizeof(float));
1559                 }
1560             } else if (cbt_m1 == NOISE_BT - 1) {
1561                 for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1562                     float scale;
1563                     float band_energy;
1564
1565                     for (k = 0; k < off_len; k++) {
1566                         ac->random_state  = lcg_random(ac->random_state);
1567                         cfo[k] = ac->random_state;
1568                     }
1569
1570                     band_energy = ac->fdsp.scalarproduct_float(cfo, cfo, off_len);
1571                     scale = sf[idx] / sqrtf(band_energy);
1572                     ac->fdsp.vector_fmul_scalar(cfo, cfo, scale, off_len);
1573                 }
1574             } else {
1575                 const float *vq = ff_aac_codebook_vector_vals[cbt_m1];
1576                 const uint16_t *cb_vector_idx = ff_aac_codebook_vector_idx[cbt_m1];
1577                 VLC_TYPE (*vlc_tab)[2] = vlc_spectral[cbt_m1].table;
1578                 OPEN_READER(re, gb);
1579
1580                 switch (cbt_m1 >> 1) {
1581                 case 0:
1582                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1583                         float *cf = cfo;
1584                         int len = off_len;
1585
1586                         do {
1587                             int code;
1588                             unsigned cb_idx;
1589
1590                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1591                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1592                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1593                             cf = VMUL4(cf, vq, cb_idx, sf + idx);
1594                         } while (len -= 4);
1595                     }
1596                     break;
1597
1598                 case 1:
1599                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1600                         float *cf = cfo;
1601                         int len = off_len;
1602
1603                         do {
1604                             int code;
1605                             unsigned nnz;
1606                             unsigned cb_idx;
1607                             uint32_t bits;
1608
1609                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1610                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1611                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1612                             nnz = cb_idx >> 8 & 15;
1613                             bits = nnz ? GET_CACHE(re, gb) : 0;
1614                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1615                             cf = VMUL4S(cf, vq, cb_idx, bits, sf + idx);
1616                         } while (len -= 4);
1617                     }
1618                     break;
1619
1620                 case 2:
1621                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1622                         float *cf = cfo;
1623                         int len = off_len;
1624
1625                         do {
1626                             int code;
1627                             unsigned cb_idx;
1628
1629                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1630                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1631                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1632                             cf = VMUL2(cf, vq, cb_idx, sf + idx);
1633                         } while (len -= 2);
1634                     }
1635                     break;
1636
1637                 case 3:
1638                 case 4:
1639                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1640                         float *cf = cfo;
1641                         int len = off_len;
1642
1643                         do {
1644                             int code;
1645                             unsigned nnz;
1646                             unsigned cb_idx;
1647                             unsigned sign;
1648
1649                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1650                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1651                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1652                             nnz = cb_idx >> 8 & 15;
1653                             sign = nnz ? SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (cb_idx >> 12) : 0;
1654                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1655                             cf = VMUL2S(cf, vq, cb_idx, sign, sf + idx);
1656                         } while (len -= 2);
1657                     }
1658                     break;
1659
1660                 default:
1661                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1662                         float *cf = cfo;
1663                         uint32_t *icf = (uint32_t *) cf;
1664                         int len = off_len;
1665
1666                         do {
1667                             int code;
1668                             unsigned nzt, nnz;
1669                             unsigned cb_idx;
1670                             uint32_t bits;
1671                             int j;
1672
1673                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1674                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1675
1676                             if (!code) {
1677                                 *icf++ = 0;
1678                                 *icf++ = 0;
1679                                 continue;
1680                             }
1681
1682                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1683                             nnz = cb_idx >> 12;
1684                             nzt = cb_idx >> 8;
1685                             bits = SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (32-nnz);
1686                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1687
1688                             for (j = 0; j < 2; j++) {
1689                                 if (nzt & 1<<j) {
1690                                     uint32_t b;
1691                                     int n;
1692                                     /* The total length of escape_sequence must be < 22 bits according
1693                                        to the specification (i.e. max is 111111110xxxxxxxxxxxx). */
1694                                     UPDATE_CACHE(re, gb);
1695                                     b = GET_CACHE(re, gb);
1696                                     b = 31 - av_log2(~b);
1697
1698                                     if (b > 8) {
1699                                         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in spectral data, ESC overflow\n");
1700                                         return AVERROR_INVALIDDATA;
1701                                     }
1702
1703                                     SKIP_BITS(re, gb, b + 1);
1704                                     b += 4;
1705                                     n = (1 << b) + SHOW_UBITS(re, gb, b);
1706                                     LAST_SKIP_BITS(re, gb, b);
1707                                     *icf++ = cbrt_tab[n] | (bits & 1U<<31);
1708                                     bits <<= 1;
1709                                 } else {
1710                                     unsigned v = ((const uint32_t*)vq)[cb_idx & 15];
1711                                     *icf++ = (bits & 1U<<31) | v;
1712                                     bits <<= !!v;
1713                                 }
1714                                 cb_idx >>= 4;
1715                             }
1716                         } while (len -= 2);
1717
1718                         ac->fdsp.vector_fmul_scalar(cfo, cfo, sf[idx], off_len);
1719                     }
1720                 }
1721
1722                 CLOSE_READER(re, gb);
1723             }
1724         }
1725         coef += g_len << 7;
1726     }
1727
1728     if (pulse_present) {
1729         idx = 0;
1730         for (i = 0; i < pulse->num_pulse; i++) {
1731             float co = coef_base[ pulse->pos[i] ];
1732             while (offsets[idx + 1] <= pulse->pos[i])
1733                 idx++;
1734             if (band_type[idx] != NOISE_BT && sf[idx]) {
1735                 float ico = -pulse->amp[i];
1736                 if (co) {
1737                     co /= sf[idx];
1738                     ico = co / sqrtf(sqrtf(fabsf(co))) + (co > 0 ? -ico : ico);
1739                 }
1740                 coef_base[ pulse->pos[i] ] = cbrtf(fabsf(ico)) * ico * sf[idx];
1741             }
1742         }
1743     }
1744     return 0;
1745 }
1746
1747 static av_always_inline float flt16_round(float pf)
1748 {
1749     union av_intfloat32 tmp;
1750     tmp.f = pf;
1751     tmp.i = (tmp.i + 0x00008000U) & 0xFFFF0000U;
1752     return tmp.f;
1753 }
1754
1755 static av_always_inline float flt16_even(float pf)
1756 {
1757     union av_intfloat32 tmp;
1758     tmp.f = pf;
1759     tmp.i = (tmp.i + 0x00007FFFU + (tmp.i & 0x00010000U >> 16)) & 0xFFFF0000U;
1760     return tmp.f;
1761 }
1762
1763 static av_always_inline float flt16_trunc(float pf)
1764 {
1765     union av_intfloat32 pun;
1766     pun.f = pf;
1767     pun.i &= 0xFFFF0000U;
1768     return pun.f;
1769 }
1770
1771 static av_always_inline void predict(PredictorState *ps, float *coef,
1772                                      int output_enable)
1773 {
1774     const float a     = 0.953125; // 61.0 / 64
1775     const float alpha = 0.90625;  // 29.0 / 32
1776     float e0, e1;
1777     float pv;
1778     float k1, k2;
1779     float   r0 = ps->r0,     r1 = ps->r1;
1780     float cor0 = ps->cor0, cor1 = ps->cor1;
1781     float var0 = ps->var0, var1 = ps->var1;
1782
1783     k1 = var0 > 1 ? cor0 * flt16_even(a / var0) : 0;
1784     k2 = var1 > 1 ? cor1 * flt16_even(a / var1) : 0;
1785
1786     pv = flt16_round(k1 * r0 + k2 * r1);
1787     if (output_enable)
1788         *coef += pv;
1789
1790     e0 = *coef;
1791     e1 = e0 - k1 * r0;
1792
1793     ps->cor1 = flt16_trunc(alpha * cor1 + r1 * e1);
1794     ps->var1 = flt16_trunc(alpha * var1 + 0.5f * (r1 * r1 + e1 * e1));
1795     ps->cor0 = flt16_trunc(alpha * cor0 + r0 * e0);
1796     ps->var0 = flt16_trunc(alpha * var0 + 0.5f * (r0 * r0 + e0 * e0));
1797
1798     ps->r1 = flt16_trunc(a * (r0 - k1 * e0));
1799     ps->r0 = flt16_trunc(a * e0);
1800 }
1801
1802 /**
1803  * Apply AAC-Main style frequency domain prediction.
1804  */
1805 static void apply_prediction(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
1806 {
1807     int sfb, k;
1808
1809     if (!sce->ics.predictor_initialized) {
1810         reset_all_predictors(sce->predictor_state);
1811         sce->ics.predictor_initialized = 1;
1812     }
1813
1814     if (sce->ics.window_sequence[0] != EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1815         for (sfb = 0;
1816              sfb < ff_aac_pred_sfb_max[ac->oc[1].m4ac.sampling_index];
1817              sfb++) {
1818             for (k = sce->ics.swb_offset[sfb];
1819                  k < sce->ics.swb_offset[sfb + 1];
1820                  k++) {
1821                 predict(&sce->predictor_state[k], &sce->coeffs[k],
1822                         sce->ics.predictor_present &&
1823                         sce->ics.prediction_used[sfb]);
1824             }
1825         }
1826         if (sce->ics.predictor_reset_group)
1827             reset_predictor_group(sce->predictor_state,
1828                                   sce->ics.predictor_reset_group);
1829     } else
1830         reset_all_predictors(sce->predictor_state);
1831 }
1832
1833 /**
1834  * Decode an individual_channel_stream payload; reference: table 4.44.
1835  *
1836  * @param   common_window   Channels have independent [0], or shared [1], Individual Channel Stream information.
1837  * @param   scale_flag      scalable [1] or non-scalable [0] AAC (Unused until scalable AAC is implemented.)
1838  *
1839  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1840  */
1841 static int decode_ics(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce,
1842                       GetBitContext *gb, int common_window, int scale_flag)
1843 {
1844     Pulse pulse;
1845     TemporalNoiseShaping    *tns = &sce->tns;
1846     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
1847     float *out = sce->coeffs;
1848     int global_gain, eld_syntax, er_syntax, pulse_present = 0;
1849     int ret;
1850
1851     eld_syntax = ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_ER_AAC_ELD;
1852     er_syntax  = ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_ER_AAC_LC ||
1853                  ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_ER_AAC_LTP ||
1854                  ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_ER_AAC_LD ||
1855                  ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_ER_AAC_ELD;
1856
1857     /* This assignment is to silence a GCC warning about the variable being used
1858      * uninitialized when in fact it always is.
1859      */
1860     pulse.num_pulse = 0;
1861
1862     global_gain = get_bits(gb, 8);
1863
1864     if (!common_window && !scale_flag) {
1865         if (decode_ics_info(ac, ics, gb) < 0)
1866             return AVERROR_INVALIDDATA;
1867     }
1868
1869     if ((ret = decode_band_types(ac, sce->band_type,
1870                                  sce->band_type_run_end, gb, ics)) < 0)
1871         return ret;
1872     if ((ret = decode_scalefactors(ac, sce->sf, gb, global_gain, ics,
1873                                   sce->band_type, sce->band_type_run_end)) < 0)
1874         return ret;
1875
1876     pulse_present = 0;
1877     if (!scale_flag) {
1878         if (!eld_syntax && (pulse_present = get_bits1(gb))) {
1879             if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1880                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1881                        "Pulse tool not allowed in eight short sequence.\n");
1882                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1883             }
1884             if (decode_pulses(&pulse, gb, ics->swb_offset, ics->num_swb)) {
1885                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1886                        "Pulse data corrupt or invalid.\n");
1887                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1888             }
1889         }
1890         tns->present = get_bits1(gb);
1891         if (tns->present && !er_syntax)
1892             if (decode_tns(ac, tns, gb, ics) < 0)
1893                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1894         if (!eld_syntax && get_bits1(gb)) {
1895             avpriv_request_sample(ac->avctx, "SSR");
1896             return AVERROR_PATCHWELCOME;
1897         }
1898         // I see no textual basis in the spec for this occuring after SSR gain
1899         // control, but this is what both reference and real implmentations do
1900         if (tns->present && er_syntax)
1901             if (decode_tns(ac, tns, gb, ics) < 0)
1902                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1903     }
1904
1905     if (decode_spectrum_and_dequant(ac, out, gb, sce->sf, pulse_present,
1906                                     &pulse, ics, sce->band_type) < 0)
1907         return AVERROR_INVALIDDATA;
1908
1909     if (ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN && !common_window)
1910         apply_prediction(ac, sce);
1911
1912     return 0;
1913 }
1914
1915 /**
1916  * Mid/Side stereo decoding; reference: 4.6.8.1.3.
1917  */
1918 static void apply_mid_side_stereo(AACContext *ac, ChannelElement *cpe)
1919 {
1920     const IndividualChannelStream *ics = &cpe->ch[0].ics;
1921     float *ch0 = cpe->ch[0].coeffs;
1922     float *ch1 = cpe->ch[1].coeffs;
1923     int g, i, group, idx = 0;
1924     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1925     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1926         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
1927             if (cpe->ms_mask[idx] &&
1928                 cpe->ch[0].band_type[idx] < NOISE_BT &&
1929                 cpe->ch[1].band_type[idx] < NOISE_BT) {
1930                 for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++) {
1931                     ac->fdsp.butterflies_float(ch0 + group * 128 + offsets[i],
1932                                                ch1 + group * 128 + offsets[i],
1933                                                offsets[i+1] - offsets[i]);
1934                 }
1935             }
1936         }
1937         ch0 += ics->group_len[g] * 128;
1938         ch1 += ics->group_len[g] * 128;
1939     }
1940 }
1941
1942 /**
1943  * intensity stereo decoding; reference: 4.6.8.2.3
1944  *
1945  * @param   ms_present  Indicates mid/side stereo presence. [0] mask is all 0s;
1946  *                      [1] mask is decoded from bitstream; [2] mask is all 1s;
1947  *                      [3] reserved for scalable AAC
1948  */
1949 static void apply_intensity_stereo(AACContext *ac,
1950                                    ChannelElement *cpe, int ms_present)
1951 {
1952     const IndividualChannelStream *ics = &cpe->ch[1].ics;
1953     SingleChannelElement         *sce1 = &cpe->ch[1];
1954     float *coef0 = cpe->ch[0].coeffs, *coef1 = cpe->ch[1].coeffs;
1955     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1956     int g, group, i, idx = 0;
1957     int c;
1958     float scale;
1959     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1960         for (i = 0; i < ics->max_sfb;) {
1961             if (sce1->band_type[idx] == INTENSITY_BT ||
1962                 sce1->band_type[idx] == INTENSITY_BT2) {
1963                 const int bt_run_end = sce1->band_type_run_end[idx];
1964                 for (; i < bt_run_end; i++, idx++) {
1965                     c = -1 + 2 * (sce1->band_type[idx] - 14);
1966                     if (ms_present)
1967                         c *= 1 - 2 * cpe->ms_mask[idx];
1968                     scale = c * sce1->sf[idx];
1969                     for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++)
1970                         ac->fdsp.vector_fmul_scalar(coef1 + group * 128 + offsets[i],
1971                                                     coef0 + group * 128 + offsets[i],
1972                                                     scale,
1973                                                     offsets[i + 1] - offsets[i]);
1974                 }
1975             } else {
1976                 int bt_run_end = sce1->band_type_run_end[idx];
1977                 idx += bt_run_end - i;
1978                 i    = bt_run_end;
1979             }
1980         }
1981         coef0 += ics->group_len[g] * 128;
1982         coef1 += ics->group_len[g] * 128;
1983     }
1984 }
1985
1986 /**
1987  * Decode a channel_pair_element; reference: table 4.4.
1988  *
1989  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1990  */
1991 static int decode_cpe(AACContext *ac, GetBitContext *gb, ChannelElement *cpe)
1992 {
1993     int i, ret, common_window, ms_present = 0;
1994     int eld_syntax = ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_ER_AAC_ELD;
1995
1996     common_window = eld_syntax || get_bits1(gb);
1997     if (common_window) {
1998         if (decode_ics_info(ac, &cpe->ch[0].ics, gb))
1999             return AVERROR_INVALIDDATA;
2000         i = cpe->ch[1].ics.use_kb_window[0];
2001         cpe->ch[1].ics = cpe->ch[0].ics;
2002         cpe->ch[1].ics.use_kb_window[1] = i;
2003         if (cpe->ch[1].ics.predictor_present &&
2004             (ac->oc[1].m4ac.object_type != AOT_AAC_MAIN))
2005             if ((cpe->ch[1].ics.ltp.present = get_bits(gb, 1)))
2006                 decode_ltp(&cpe->ch[1].ics.ltp, gb, cpe->ch[1].ics.max_sfb);
2007         ms_present = get_bits(gb, 2);
2008         if (ms_present == 3) {
2009             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "ms_present = 3 is reserved.\n");
2010             return AVERROR_INVALIDDATA;
2011         } else if (ms_present)
2012             decode_mid_side_stereo(cpe, gb, ms_present);
2013     }
2014     if ((ret = decode_ics(ac, &cpe->ch[0], gb, common_window, 0)))
2015         return ret;
2016     if ((ret = decode_ics(ac, &cpe->ch[1], gb, common_window, 0)))
2017         return ret;
2018
2019     if (common_window) {
2020         if (ms_present)
2021             apply_mid_side_stereo(ac, cpe);
2022         if (ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN) {
2023             apply_prediction(ac, &cpe->ch[0]);
2024             apply_prediction(ac, &cpe->ch[1]);
2025         }
2026     }
2027
2028     apply_intensity_stereo(ac, cpe, ms_present);
2029     return 0;
2030 }
2031
2032 static const float cce_scale[] = {
2033     1.09050773266525765921, //2^(1/8)
2034     1.18920711500272106672, //2^(1/4)
2035     M_SQRT2,
2036     2,
2037 };
2038
2039 /**
2040  * Decode coupling_channel_element; reference: table 4.8.
2041  *
2042  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
2043  */
2044 static int decode_cce(AACContext *ac, GetBitContext *gb, ChannelElement *che)
2045 {
2046     int num_gain = 0;
2047     int c, g, sfb, ret;
2048     int sign;
2049     float scale;
2050     SingleChannelElement *sce = &che->ch[0];
2051     ChannelCoupling     *coup = &che->coup;
2052
2053     coup->coupling_point = 2 * get_bits1(gb);
2054     coup->num_coupled = get_bits(gb, 3);
2055     for (c = 0; c <= coup->num_coupled; c++) {
2056         num_gain++;
2057         coup->type[c] = get_bits1(gb) ? TYPE_CPE : TYPE_SCE;
2058         coup->id_select[c] = get_bits(gb, 4);
2059         if (coup->type[c] == TYPE_CPE) {
2060             coup->ch_select[c] = get_bits(gb, 2);
2061             if (coup->ch_select[c] == 3)
2062                 num_gain++;
2063         } else
2064             coup->ch_select[c] = 2;
2065     }
2066     coup->coupling_point += get_bits1(gb) || (coup->coupling_point >> 1);
2067
2068     sign  = get_bits(gb, 1);
2069     scale = cce_scale[get_bits(gb, 2)];
2070
2071     if ((ret = decode_ics(ac, sce, gb, 0, 0)))
2072         return ret;
2073
2074     for (c = 0; c < num_gain; c++) {
2075         int idx  = 0;
2076         int cge  = 1;
2077         int gain = 0;
2078         float gain_cache = 1.0;
2079         if (c) {
2080             cge = coup->coupling_point == AFTER_IMDCT ? 1 : get_bits1(gb);
2081             gain = cge ? get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60: 0;
2082             gain_cache = powf(scale, -gain);
2083         }
2084         if (coup->coupling_point == AFTER_IMDCT) {
2085             coup->gain[c][0] = gain_cache;
2086         } else {
2087             for (g = 0; g < sce->ics.num_window_groups; g++) {
2088                 for (sfb = 0; sfb < sce->ics.max_sfb; sfb++, idx++) {
2089                     if (sce->band_type[idx] != ZERO_BT) {
2090                         if (!cge) {
2091                             int t = get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
2092                             if (t) {
2093                                 int s = 1;
2094                                 t = gain += t;
2095                                 if (sign) {
2096                                     s  -= 2 * (t & 0x1);
2097                                     t >>= 1;
2098                                 }
2099                                 gain_cache = powf(scale, -t) * s;
2100                             }
2101                         }
2102                         coup->gain[c][idx] = gain_cache;
2103                     }
2104                 }
2105             }
2106         }
2107     }
2108     return 0;
2109 }
2110
2111 /**
2112  * Parse whether channels are to be excluded from Dynamic Range Compression; reference: table 4.53.
2113  *
2114  * @return  Returns number of bytes consumed.
2115  */
2116 static int decode_drc_channel_exclusions(DynamicRangeControl *che_drc,
2117                                          GetBitContext *gb)
2118 {
2119     int i;
2120     int num_excl_chan = 0;
2121
2122     do {
2123         for (i = 0; i < 7; i++)
2124             che_drc->exclude_mask[num_excl_chan++] = get_bits1(gb);
2125     } while (num_excl_chan < MAX_CHANNELS - 7 && get_bits1(gb));
2126
2127     return num_excl_chan / 7;
2128 }
2129
2130 /**
2131  * Decode dynamic range information; reference: table 4.52.
2132  *
2133  * @return  Returns number of bytes consumed.
2134  */
2135 static int decode_dynamic_range(DynamicRangeControl *che_drc,
2136                                 GetBitContext *gb)
2137 {
2138     int n             = 1;
2139     int drc_num_bands = 1;
2140     int i;
2141
2142     /* pce_tag_present? */
2143     if (get_bits1(gb)) {
2144         che_drc->pce_instance_tag  = get_bits(gb, 4);
2145         skip_bits(gb, 4); // tag_reserved_bits
2146         n++;
2147     }
2148
2149     /* excluded_chns_present? */
2150     if (get_bits1(gb)) {
2151         n += decode_drc_channel_exclusions(che_drc, gb);
2152     }
2153
2154     /* drc_bands_present? */
2155     if (get_bits1(gb)) {
2156         che_drc->band_incr            = get_bits(gb, 4);
2157         che_drc->interpolation_scheme = get_bits(gb, 4);
2158         n++;
2159         drc_num_bands += che_drc->band_incr;
2160         for (i = 0; i < drc_num_bands; i++) {
2161             che_drc->band_top[i] = get_bits(gb, 8);
2162             n++;
2163         }
2164     }
2165
2166     /* prog_ref_level_present? */
2167     if (get_bits1(gb)) {
2168         che_drc->prog_ref_level = get_bits(gb, 7);
2169         skip_bits1(gb); // prog_ref_level_reserved_bits
2170         n++;
2171     }
2172
2173     for (i = 0; i < drc_num_bands; i++) {
2174         che_drc->dyn_rng_sgn[i] = get_bits1(gb);
2175         che_drc->dyn_rng_ctl[i] = get_bits(gb, 7);
2176         n++;
2177     }
2178
2179     return n;
2180 }
2181
2182 /**
2183  * Decode extension data (incomplete); reference: table 4.51.
2184  *
2185  * @param   cnt length of TYPE_FIL syntactic element in bytes
2186  *
2187  * @return Returns number of bytes consumed
2188  */
2189 static int decode_extension_payload(AACContext *ac, GetBitContext *gb, int cnt,
2190                                     ChannelElement *che, enum RawDataBlockType elem_type)
2191 {
2192     int crc_flag = 0;
2193     int res = cnt;
2194     switch (get_bits(gb, 4)) { // extension type
2195     case EXT_SBR_DATA_CRC:
2196         crc_flag++;
2197     case EXT_SBR_DATA:
2198         if (!che) {
2199             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "SBR was found before the first channel element.\n");
2200             return res;
2201         } else if (!ac->oc[1].m4ac.sbr) {
2202             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "SBR signaled to be not-present but was found in the bitstream.\n");
2203             skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
2204             return res;
2205         } else if (ac->oc[1].m4ac.sbr == -1 && ac->oc[1].status == OC_LOCKED) {
2206             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Implicit SBR was found with a first occurrence after the first frame.\n");
2207             skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
2208             return res;
2209         } else if (ac->oc[1].m4ac.ps == -1 && ac->oc[1].status < OC_LOCKED && ac->avctx->channels == 1) {
2210             ac->oc[1].m4ac.sbr = 1;
2211             ac->oc[1].m4ac.ps = 1;
2212             ac->avctx->profile = FF_PROFILE_AAC_HE_V2;
2213             output_configure(ac, ac->oc[1].layout_map, ac->oc[1].layout_map_tags,
2214                              ac->oc[1].status, 1);
2215         } else {
2216             ac->oc[1].m4ac.sbr = 1;
2217             ac->avctx->profile = FF_PROFILE_AAC_HE;
2218         }
2219         res = ff_decode_sbr_extension(ac, &che->sbr, gb, crc_flag, cnt, elem_type);
2220         break;
2221     case EXT_DYNAMIC_RANGE:
2222         res = decode_dynamic_range(&ac->che_drc, gb);
2223         break;
2224     case EXT_FILL:
2225     case EXT_FILL_DATA:
2226     case EXT_DATA_ELEMENT:
2227     default:
2228         skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
2229         break;
2230     };
2231     return res;
2232 }
2233
2234 /**
2235  * Decode Temporal Noise Shaping filter coefficients and apply all-pole filters; reference: 4.6.9.3.
2236  *
2237  * @param   decode  1 if tool is used normally, 0 if tool is used in LTP.
2238  * @param   coef    spectral coefficients
2239  */
2240 static void apply_tns(float coef[1024], TemporalNoiseShaping *tns,
2241                       IndividualChannelStream *ics, int decode)
2242 {
2243     const int mmm = FFMIN(ics->tns_max_bands, ics->max_sfb);
2244     int w, filt, m, i;
2245     int bottom, top, order, start, end, size, inc;
2246     float lpc[TNS_MAX_ORDER];
2247     float tmp[TNS_MAX_ORDER + 1];
2248
2249     for (w = 0; w < ics->num_windows; w++) {
2250         bottom = ics->num_swb;
2251         for (filt = 0; filt < tns->n_filt[w]; filt++) {
2252             top    = bottom;
2253             bottom = FFMAX(0, top - tns->length[w][filt]);
2254             order  = tns->order[w][filt];
2255             if (order == 0)
2256                 continue;
2257
2258             // tns_decode_coef
2259             compute_lpc_coefs(tns->coef[w][filt], order, lpc, 0, 0, 0);
2260
2261             start = ics->swb_offset[FFMIN(bottom, mmm)];
2262             end   = ics->swb_offset[FFMIN(   top, mmm)];
2263             if ((size = end - start) <= 0)
2264                 continue;
2265             if (tns->direction[w][filt]) {
2266                 inc = -1;
2267                 start = end - 1;
2268             } else {
2269                 inc = 1;
2270             }
2271             start += w * 128;
2272
2273             if (decode) {
2274                 // ar filter
2275                 for (m = 0; m < size; m++, start += inc)
2276                     for (i = 1; i <= FFMIN(m, order); i++)
2277                         coef[start] -= coef[start - i * inc] * lpc[i - 1];
2278             } else {
2279                 // ma filter
2280                 for (m = 0; m < size; m++, start += inc) {
2281                     tmp[0] = coef[start];
2282                     for (i = 1; i <= FFMIN(m, order); i++)
2283                         coef[start] += tmp[i] * lpc[i - 1];
2284                     for (i = order; i > 0; i--)
2285                         tmp[i] = tmp[i - 1];
2286                 }
2287             }
2288         }
2289     }
2290 }
2291
2292 /**
2293  *  Apply windowing and MDCT to obtain the spectral
2294  *  coefficient from the predicted sample by LTP.
2295  */
2296 static void windowing_and_mdct_ltp(AACContext *ac, float *out,
2297                                    float *in, IndividualChannelStream *ics)
2298 {
2299     const float *lwindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
2300     const float *swindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
2301     const float *lwindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
2302     const float *swindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
2303
2304     if (ics->window_sequence[0] != LONG_STOP_SEQUENCE) {
2305         ac->fdsp.vector_fmul(in, in, lwindow_prev, 1024);
2306     } else {
2307         memset(in, 0, 448 * sizeof(float));
2308         ac->fdsp.vector_fmul(in + 448, in + 448, swindow_prev, 128);
2309     }
2310     if (ics->window_sequence[0] != LONG_START_SEQUENCE) {
2311         ac->fdsp.vector_fmul_reverse(in + 1024, in + 1024, lwindow, 1024);
2312     } else {
2313         ac->fdsp.vector_fmul_reverse(in + 1024 + 448, in + 1024 + 448, swindow, 128);
2314         memset(in + 1024 + 576, 0, 448 * sizeof(float));
2315     }
2316     ac->mdct_ltp.mdct_calc(&ac->mdct_ltp, out, in);
2317 }
2318
2319 /**
2320  * Apply the long term prediction
2321  */
2322 static void apply_ltp(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
2323 {
2324     const LongTermPrediction *ltp = &sce->ics.ltp;
2325     const uint16_t *offsets = sce->ics.swb_offset;
2326     int i, sfb;
2327
2328     if (sce->ics.window_sequence[0] != EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
2329         float *predTime = sce->ret;
2330         float *predFreq = ac->buf_mdct;
2331         int16_t num_samples = 2048;
2332
2333         if (ltp->lag < 1024)
2334             num_samples = ltp->lag + 1024;
2335         for (i = 0; i < num_samples; i++)
2336             predTime[i] = sce->ltp_state[i + 2048 - ltp->lag] * ltp->coef;
2337         memset(&predTime[i], 0, (2048 - i) * sizeof(float));
2338
2339         windowing_and_mdct_ltp(ac, predFreq, predTime, &sce->ics);
2340
2341         if (sce->tns.present)
2342             apply_tns(predFreq, &sce->tns, &sce->ics, 0);
2343
2344         for (sfb = 0; sfb < FFMIN(sce->ics.max_sfb, MAX_LTP_LONG_SFB); sfb++)
2345             if (ltp->used[sfb])
2346                 for (i = offsets[sfb]; i < offsets[sfb + 1]; i++)
2347                     sce->coeffs[i] += predFreq[i];
2348     }
2349 }
2350
2351 /**
2352  * Update the LTP buffer for next frame
2353  */
2354 static void update_ltp(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
2355 {
2356     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
2357     float *saved     = sce->saved;
2358     float *saved_ltp = sce->coeffs;
2359     const float *lwindow = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
2360     const float *swindow = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
2361     int i;
2362
2363     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
2364         memcpy(saved_ltp,       saved, 512 * sizeof(float));
2365         memset(saved_ltp + 576, 0,     448 * sizeof(float));
2366         ac->fdsp.vector_fmul_reverse(saved_ltp + 448, ac->buf_mdct + 960,     &swindow[64],      64);
2367         for (i = 0; i < 64; i++)
2368             saved_ltp[i + 512] = ac->buf_mdct[1023 - i] * swindow[63 - i];
2369     } else if (ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE) {
2370         memcpy(saved_ltp,       ac->buf_mdct + 512, 448 * sizeof(float));
2371         memset(saved_ltp + 576, 0,                  448 * sizeof(float));
2372         ac->fdsp.vector_fmul_reverse(saved_ltp + 448, ac->buf_mdct + 960,     &swindow[64],      64);
2373         for (i = 0; i < 64; i++)
2374             saved_ltp[i + 512] = ac->buf_mdct[1023 - i] * swindow[63 - i];
2375     } else { // LONG_STOP or ONLY_LONG
2376         ac->fdsp.vector_fmul_reverse(saved_ltp,       ac->buf_mdct + 512,     &lwindow[512],     512);
2377         for (i = 0; i < 512; i++)
2378             saved_ltp[i + 512] = ac->buf_mdct[1023 - i] * lwindow[511 - i];
2379     }
2380
2381     memcpy(sce->ltp_state,      sce->ltp_state+1024, 1024 * sizeof(*sce->ltp_state));
2382     memcpy(sce->ltp_state+1024, sce->ret,            1024 * sizeof(*sce->ltp_state));
2383     memcpy(sce->ltp_state+2048, saved_ltp,           1024 * sizeof(*sce->ltp_state));
2384 }
2385
2386 /**
2387  * Conduct IMDCT and windowing.
2388  */
2389 static void imdct_and_windowing(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
2390 {
2391     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
2392     float *in    = sce->coeffs;
2393     float *out   = sce->ret;
2394     float *saved = sce->saved;
2395     const float *swindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
2396     const float *lwindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
2397     const float *swindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
2398     float *buf  = ac->buf_mdct;
2399     float *temp = ac->temp;
2400     int i;
2401
2402     // imdct
2403     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
2404         for (i = 0; i < 1024; i += 128)
2405             ac->mdct_small.imdct_half(&ac->mdct_small, buf + i, in + i);
2406     } else
2407         ac->mdct.imdct_half(&ac->mdct, buf, in);
2408
2409     /* window overlapping
2410      * NOTE: To simplify the overlapping code, all 'meaningless' short to long
2411      * and long to short transitions are considered to be short to short
2412      * transitions. This leaves just two cases (long to long and short to short)
2413      * with a little special sauce for EIGHT_SHORT_SEQUENCE.
2414      */
2415     if ((ics->window_sequence[1] == ONLY_LONG_SEQUENCE || ics->window_sequence[1] == LONG_STOP_SEQUENCE) &&
2416             (ics->window_sequence[0] == ONLY_LONG_SEQUENCE || ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE)) {
2417         ac->fdsp.vector_fmul_window(    out,               saved,            buf,         lwindow_prev, 512);
2418     } else {
2419         memcpy(                         out,               saved,            448 * sizeof(float));
2420
2421         if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
2422             ac->fdsp.vector_fmul_window(out + 448 + 0*128, saved + 448,      buf + 0*128, swindow_prev, 64);
2423             ac->fdsp.vector_fmul_window(out + 448 + 1*128, buf + 0*128 + 64, buf + 1*128, swindow,      64);
2424             ac->fdsp.vector_fmul_window(out + 448 + 2*128, buf + 1*128 + 64, buf + 2*128, swindow,      64);
2425             ac->fdsp.vector_fmul_window(out + 448 + 3*128, buf + 2*128 + 64, buf + 3*128, swindow,      64);
2426             ac->fdsp.vector_fmul_window(temp,              buf + 3*128 + 64, buf + 4*128, swindow,      64);
2427             memcpy(                     out + 448 + 4*128, temp, 64 * sizeof(float));
2428         } else {
2429             ac->fdsp.vector_fmul_window(out + 448,         saved + 448,      buf,         swindow_prev, 64);
2430             memcpy(                     out + 576,         buf + 64,         448 * sizeof(float));
2431         }
2432     }
2433
2434     // buffer update
2435     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
2436         memcpy(                     saved,       temp + 64,         64 * sizeof(float));
2437         ac->fdsp.vector_fmul_window(saved + 64,  buf + 4*128 + 64, buf + 5*128, swindow, 64);
2438         ac->fdsp.vector_fmul_window(saved + 192, buf + 5*128 + 64, buf + 6*128, swindow, 64);
2439         ac->fdsp.vector_fmul_window(saved + 320, buf + 6*128 + 64, buf + 7*128, swindow, 64);
2440         memcpy(                     saved + 448, buf + 7*128 + 64,  64 * sizeof(float));
2441     } else if (ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE) {
2442         memcpy(                     saved,       buf + 512,        448 * sizeof(float));
2443         memcpy(                     saved + 448, buf + 7*128 + 64,  64 * sizeof(float));
2444     } else { // LONG_STOP or ONLY_LONG
2445         memcpy(                     saved,       buf + 512,        512 * sizeof(float));
2446     }
2447 }
2448
2449 static void imdct_and_windowing_ld(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
2450 {
2451     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
2452     float *in    = sce->coeffs;
2453     float *out   = sce->ret;
2454     float *saved = sce->saved;
2455     float *buf  = ac->buf_mdct;
2456
2457     // imdct
2458     ac->mdct.imdct_half(&ac->mdct_ld, buf, in);
2459
2460     // window overlapping
2461     if (ics->use_kb_window[1]) {
2462         // AAC LD uses a low overlap sine window instead of a KBD window
2463         memcpy(out, saved, 192 * sizeof(float));
2464         ac->fdsp.vector_fmul_window(out + 192, saved + 192, buf, ff_sine_128, 64);
2465         memcpy(                     out + 320, buf + 64, 192 * sizeof(float));
2466     } else {
2467         ac->fdsp.vector_fmul_window(out, saved, buf, ff_sine_512, 256);
2468     }
2469
2470     // buffer update
2471     memcpy(saved, buf + 256, 256 * sizeof(float));
2472 }
2473
2474 static void imdct_and_windowing_eld(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
2475 {
2476     float *in    = sce->coeffs;
2477     float *out   = sce->ret;
2478     float *saved = sce->saved;
2479     float *buf  = ac->buf_mdct;
2480     int i;
2481     const int n  = ac->oc[1].m4ac.frame_length_short ? 480 : 512;
2482     const int n2 = n >> 1;
2483     const int n4 = n >> 2;
2484     const float *const window = n == 480 ? ff_aac_eld_window_480 :
2485                                            ff_aac_eld_window_512;
2486
2487     // Inverse transform, mapped to the conventional IMDCT by
2488     // Chivukula, R.K.; Reznik, Y.A.; Devarajan, V.,
2489     // "Efficient algorithms for MPEG-4 AAC-ELD, AAC-LD and AAC-LC filterbanks,"
2490     // Audio, Language and Image Processing, 2008. ICALIP 2008. International Conference on
2491     // URL: http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=4590245&isnumber=4589950
2492     for (i = 0; i < n2; i+=2) {
2493         float temp;
2494         temp =  in[i    ]; in[i    ] = -in[n - 1 - i]; in[n - 1 - i] = temp;
2495         temp = -in[i + 1]; in[i + 1] =  in[n - 2 - i]; in[n - 2 - i] = temp;
2496     }
2497     if (n == 480)
2498         ac->mdct480->imdct_half(ac->mdct480, buf, in, 1, -1.f/(16*1024*960));
2499     else
2500         ac->mdct.imdct_half(&ac->mdct_ld, buf, in);
2501     for (i = 0; i < n; i+=2) {
2502         buf[i] = -buf[i];
2503     }
2504     // Like with the regular IMDCT at this point we still have the middle half
2505     // of a transform but with even symmetry on the left and odd symmetry on
2506     // the right
2507
2508     // window overlapping
2509     // The spec says to use samples [0..511] but the reference decoder uses
2510     // samples [128..639].
2511     for (i = n4; i < n2; i ++) {
2512         out[i - n4] =    buf[n2 - 1 - i]       * window[i       - n4] +
2513                        saved[      i + n2]     * window[i +   n - n4] +
2514                       -saved[  n + n2 - 1 - i] * window[i + 2*n - n4] +
2515                       -saved[2*n + n2 + i]     * window[i + 3*n - n4];
2516     }
2517     for (i = 0; i < n2; i ++) {
2518         out[n4 + i] =    buf[i]               * window[i + n2       - n4] +
2519                       -saved[      n - 1 - i] * window[i + n2 +   n - n4] +
2520                       -saved[  n + i]         * window[i + n2 + 2*n - n4] +
2521                        saved[2*n + n - 1 - i] * window[i + n2 + 3*n - n4];
2522     }
2523     for (i = 0; i < n4; i ++) {
2524         out[n2 + n4 + i] =    buf[      i + n2]     * window[i +   n - n4] +
2525                            -saved[      n2 - 1 - i] * window[i + 2*n - n4] +
2526                            -saved[  n + n2 + i]     * window[i + 3*n - n4];
2527     }
2528
2529     // buffer update
2530     memmove(saved + n, saved, 2 * n * sizeof(float));
2531     memcpy( saved,       buf,     n * sizeof(float));
2532 }
2533
2534 /**
2535  * Apply dependent channel coupling (applied before IMDCT).
2536  *
2537  * @param   index   index into coupling gain array
2538  */
2539 static void apply_dependent_coupling(AACContext *ac,
2540                                      SingleChannelElement *target,
2541                                      ChannelElement *cce, int index)
2542 {
2543     IndividualChannelStream *ics = &cce->ch[0].ics;
2544     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
2545     float *dest = target->coeffs;
2546     const float *src = cce->ch[0].coeffs;
2547     int g, i, group, k, idx = 0;
2548     if (ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP) {
2549         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
2550                "Dependent coupling is not supported together with LTP\n");
2551         return;
2552     }
2553     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
2554         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
2555             if (cce->ch[0].band_type[idx] != ZERO_BT) {
2556                 const float gain = cce->coup.gain[index][idx];
2557                 for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++) {
2558                     for (k = offsets[i]; k < offsets[i + 1]; k++) {
2559                         // FIXME: SIMDify
2560                         dest[group * 128 + k] += gain * src[group * 128 + k];
2561                     }
2562                 }
2563             }
2564         }
2565         dest += ics->group_len[g] * 128;
2566         src  += ics->group_len[g] * 128;
2567     }
2568 }
2569
2570 /**
2571  * Apply independent channel coupling (applied after IMDCT).
2572  *
2573  * @param   index   index into coupling gain array
2574  */
2575 static void apply_independent_coupling(AACContext *ac,
2576                                        SingleChannelElement *target,
2577                                        ChannelElement *cce, int index)
2578 {
2579     int i;
2580     const float gain = cce->coup.gain[index][0];
2581     const float *src = cce->ch[0].ret;
2582     float *dest = target->ret;
2583     const int len = 1024 << (ac->oc[1].m4ac.sbr == 1);
2584
2585     for (i = 0; i < len; i++)
2586         dest[i] += gain * src[i];
2587 }
2588
2589 /**
2590  * channel coupling transformation interface
2591  *
2592  * @param   apply_coupling_method   pointer to (in)dependent coupling function
2593  */
2594 static void apply_channel_coupling(AACContext *ac, ChannelElement *cc,
2595                                    enum RawDataBlockType type, int elem_id,
2596                                    enum CouplingPoint coupling_point,
2597                                    void (*apply_coupling_method)(AACContext *ac, SingleChannelElement *target, ChannelElement *cce, int index))
2598 {
2599     int i, c;
2600
2601     for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
2602         ChannelElement *cce = ac->che[TYPE_CCE][i];
2603         int index = 0;
2604
2605         if (cce && cce->coup.coupling_point == coupling_point) {
2606             ChannelCoupling *coup = &cce->coup;
2607
2608             for (c = 0; c <= coup->num_coupled; c++) {
2609                 if (coup->type[c] == type && coup->id_select[c] == elem_id) {
2610                     if (coup->ch_select[c] != 1) {
2611                         apply_coupling_method(ac, &cc->ch[0], cce, index);
2612                         if (coup->ch_select[c] != 0)
2613                             index++;
2614                     }
2615                     if (coup->ch_select[c] != 2)
2616                         apply_coupling_method(ac, &cc->ch[1], cce, index++);
2617                 } else
2618                     index += 1 + (coup->ch_select[c] == 3);
2619             }
2620         }
2621     }
2622 }
2623
2624 /**
2625  * Convert spectral data to float samples, applying all supported tools as appropriate.
2626  */
2627 static void spectral_to_sample(AACContext *ac)
2628 {
2629     int i, type;
2630     void (*imdct_and_window)(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce);
2631     switch (ac->oc[1].m4ac.object_type) {
2632     case AOT_ER_AAC_LD:
2633         imdct_and_window = imdct_and_windowing_ld;
2634         break;
2635     case AOT_ER_AAC_ELD:
2636         imdct_and_window = imdct_and_windowing_eld;
2637         break;
2638     default:
2639         imdct_and_window = imdct_and_windowing;
2640     }
2641     for (type = 3; type >= 0; type--) {
2642         for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
2643             ChannelElement *che = ac->che[type][i];
2644             if (che) {
2645                 if (type <= TYPE_CPE)
2646                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, BEFORE_TNS, apply_dependent_coupling);
2647                 if (ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP) {
2648                     if (che->ch[0].ics.predictor_present) {
2649                         if (che->ch[0].ics.ltp.present)
2650                             apply_ltp(ac, &che->ch[0]);
2651                         if (che->ch[1].ics.ltp.present && type == TYPE_CPE)
2652                             apply_ltp(ac, &che->ch[1]);
2653                     }
2654                 }
2655                 if (che->ch[0].tns.present)
2656                     apply_tns(che->ch[0].coeffs, &che->ch[0].tns, &che->ch[0].ics, 1);
2657                 if (che->ch[1].tns.present)
2658                     apply_tns(che->ch[1].coeffs, &che->ch[1].tns, &che->ch[1].ics, 1);
2659                 if (type <= TYPE_CPE)
2660                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, BETWEEN_TNS_AND_IMDCT, apply_dependent_coupling);
2661                 if (type != TYPE_CCE || che->coup.coupling_point == AFTER_IMDCT) {
2662                     imdct_and_window(ac, &che->ch[0]);
2663                     if (ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP)
2664                         update_ltp(ac, &che->ch[0]);
2665                     if (type == TYPE_CPE) {
2666                         imdct_and_window(ac, &che->ch[1]);
2667                         if (ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP)
2668                             update_ltp(ac, &che->ch[1]);
2669                     }
2670                     if (ac->oc[1].m4ac.sbr > 0) {
2671                         ff_sbr_apply(ac, &che->sbr, type, che->ch[0].ret, che->ch[1].ret);
2672                     }
2673                 }
2674                 if (type <= TYPE_CCE)
2675                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, AFTER_IMDCT, apply_independent_coupling);
2676             }
2677         }
2678     }
2679 }
2680
2681 static int parse_adts_frame_header(AACContext *ac, GetBitContext *gb)
2682 {
2683     int size;
2684     AACADTSHeaderInfo hdr_info;
2685     uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID*4][3];
2686     int layout_map_tags, ret;
2687
2688     size = avpriv_aac_parse_header(gb, &hdr_info);
2689     if (size > 0) {
2690         if (hdr_info.num_aac_frames != 1) {
2691             avpriv_report_missing_feature(ac->avctx,
2692                                           "More than one AAC RDB per ADTS frame");
2693             return AVERROR_PATCHWELCOME;
2694         }
2695         push_output_configuration(ac);
2696         if (hdr_info.chan_config) {
2697             ac->oc[1].m4ac.chan_config = hdr_info.chan_config;
2698             if ((ret = set_default_channel_config(ac->avctx,
2699                                                   layout_map,
2700                                                   &layout_map_tags,
2701                                                   hdr_info.chan_config)) < 0)
2702                 return ret;
2703             if ((ret = output_configure(ac, layout_map, layout_map_tags,
2704                                         FFMAX(ac->oc[1].status,
2705                                               OC_TRIAL_FRAME), 0)) < 0)
2706                 return ret;
2707         } else {
2708             ac->oc[1].m4ac.chan_config = 0;
2709         }
2710         ac->oc[1].m4ac.sample_rate     = hdr_info.sample_rate;
2711         ac->oc[1].m4ac.sampling_index  = hdr_info.sampling_index;
2712         ac->oc[1].m4ac.object_type     = hdr_info.object_type;
2713         ac->oc[1].m4ac.frame_length_short = 0;
2714         if (ac->oc[0].status != OC_LOCKED ||
2715             ac->oc[0].m4ac.chan_config != hdr_info.chan_config ||
2716             ac->oc[0].m4ac.sample_rate != hdr_info.sample_rate) {
2717             ac->oc[1].m4ac.sbr = -1;
2718             ac->oc[1].m4ac.ps  = -1;
2719         }
2720         if (!hdr_info.crc_absent)
2721             skip_bits(gb, 16);
2722     }
2723     return size;
2724 }
2725
2726 static int aac_decode_er_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
2727                                int *got_frame_ptr, GetBitContext *gb)
2728 {
2729     AACContext *ac = avctx->priv_data;
2730     const MPEG4AudioConfig *const m4ac = &ac->oc[1].m4ac;
2731     ChannelElement *che;
2732     int err, i;
2733     int samples = m4ac->frame_length_short ? 960 : 1024;
2734     int chan_config = m4ac->chan_config;
2735     int aot = m4ac->object_type;
2736
2737     if (aot == AOT_ER_AAC_LD || aot == AOT_ER_AAC_ELD)
2738         samples >>= 1;
2739
2740     ac->frame = data;
2741
2742     if ((err = frame_configure_elements(avctx)) < 0)
2743         return err;
2744
2745     // The FF_PROFILE_AAC_* defines are all object_type - 1
2746     // This may lead to an undefined profile being signaled
2747     ac->avctx->profile = aot - 1;
2748
2749     ac->tags_mapped = 0;
2750
2751     if (chan_config < 0 || chan_config >= 8) {
2752         avpriv_request_sample(avctx, "Unknown ER channel configuration %d",
2753                               chan_config);
2754         return AVERROR_INVALIDDATA;
2755     }
2756     for (i = 0; i < tags_per_config[chan_config]; i++) {
2757         const int elem_type = aac_channel_layout_map[chan_config-1][i][0];
2758         const int elem_id   = aac_channel_layout_map[chan_config-1][i][1];
2759         if (!(che=get_che(ac, elem_type, elem_id))) {
2760             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
2761                    "channel element %d.%d is not allocated\n",
2762                    elem_type, elem_id);
2763             return AVERROR_INVALIDDATA;
2764         }
2765         if (aot != AOT_ER_AAC_ELD)
2766             skip_bits(gb, 4);
2767         switch (elem_type) {
2768         case TYPE_SCE:
2769             err = decode_ics(ac, &che->ch[0], gb, 0, 0);
2770             break;
2771         case TYPE_CPE:
2772             err = decode_cpe(ac, gb, che);
2773             break;
2774         case TYPE_LFE:
2775             err = decode_ics(ac, &che->ch[0], gb, 0, 0);
2776             break;
2777         }
2778         if (err < 0)
2779             return err;
2780     }
2781
2782     spectral_to_sample(ac);
2783
2784     ac->frame->nb_samples = samples;
2785     ac->frame->sample_rate = avctx->sample_rate;
2786     *got_frame_ptr = 1;
2787
2788     skip_bits_long(gb, get_bits_left(gb));
2789     return 0;
2790 }
2791
2792 static int aac_decode_frame_int(AVCodecContext *avctx, void *data,
2793                                 int *got_frame_ptr, GetBitContext *gb)
2794 {
2795     AACContext *ac = avctx->priv_data;
2796     ChannelElement *che = NULL, *che_prev = NULL;
2797     enum RawDataBlockType elem_type, elem_type_prev = TYPE_END;
2798     int err, elem_id;
2799     int samples = 0, multiplier, audio_found = 0, pce_found = 0;
2800
2801     ac->frame = data;
2802
2803     if (show_bits(gb, 12) == 0xfff) {
2804         if ((err = parse_adts_frame_header(ac, gb)) < 0) {
2805             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error decoding AAC frame header.\n");
2806             goto fail;
2807         }
2808         if (ac->oc[1].m4ac.sampling_index > 12) {
2809             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid sampling rate index %d\n", ac->oc[1].m4ac.sampling_index);
2810             err = AVERROR_INVALIDDATA;
2811             goto fail;
2812         }
2813     }
2814
2815     if ((err = frame_configure_elements(avctx)) < 0)
2816         goto fail;
2817
2818     // The FF_PROFILE_AAC_* defines are all object_type - 1
2819     // This may lead to an undefined profile being signaled
2820     ac->avctx->profile = ac->oc[1].m4ac.object_type - 1;
2821
2822     ac->tags_mapped = 0;
2823     // parse
2824     while ((elem_type = get_bits(gb, 3)) != TYPE_END) {
2825         elem_id = get_bits(gb, 4);
2826
2827         if (elem_type < TYPE_DSE) {
2828             if (!(che=get_che(ac, elem_type, elem_id))) {
2829                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "channel element %d.%d is not allocated\n",
2830                        elem_type, elem_id);
2831                 err = AVERROR_INVALIDDATA;
2832                 goto fail;
2833             }
2834             samples = 1024;
2835         }
2836
2837         switch (elem_type) {
2838
2839         case TYPE_SCE:
2840             err = decode_ics(ac, &che->ch[0], gb, 0, 0);
2841             audio_found = 1;
2842             break;
2843
2844         case TYPE_CPE:
2845             err = decode_cpe(ac, gb, che);
2846             audio_found = 1;
2847             break;
2848
2849         case TYPE_CCE:
2850             err = decode_cce(ac, gb, che);
2851             break;
2852
2853         case TYPE_LFE:
2854             err = decode_ics(ac, &che->ch[0], gb, 0, 0);
2855             audio_found = 1;
2856             break;
2857
2858         case TYPE_DSE:
2859             err = skip_data_stream_element(ac, gb);
2860             break;
2861
2862         case TYPE_PCE: {
2863             uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID*4][3];
2864             int tags;
2865             push_output_configuration(ac);
2866             tags = decode_pce(avctx, &ac->oc[1].m4ac, layout_map, gb);
2867             if (tags < 0) {
2868                 err = tags;
2869                 break;
2870             }
2871             if (pce_found) {
2872                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
2873                        "Not evaluating a further program_config_element as this construct is dubious at best.\n");
2874                 pop_output_configuration(ac);
2875             } else {
2876                 err = output_configure(ac, layout_map, tags, OC_TRIAL_PCE, 1);
2877                 pce_found = 1;
2878             }
2879             break;
2880         }
2881
2882         case TYPE_FIL:
2883             if (elem_id == 15)
2884                 elem_id += get_bits(gb, 8) - 1;
2885             if (get_bits_left(gb) < 8 * elem_id) {
2886                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
2887                     err = AVERROR_INVALIDDATA;
2888                     goto fail;
2889             }
2890             while (elem_id > 0)
2891                 elem_id -= decode_extension_payload(ac, gb, elem_id, che_prev, elem_type_prev);
2892             err = 0; /* FIXME */
2893             break;
2894
2895         default:
2896             err = AVERROR_BUG; /* should not happen, but keeps compiler happy */
2897             break;
2898         }
2899
2900         che_prev       = che;
2901         elem_type_prev = elem_type;
2902
2903         if (err)
2904             goto fail;
2905
2906         if (get_bits_left(gb) < 3) {
2907             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
2908             err = AVERROR_INVALIDDATA;
2909             goto fail;
2910         }
2911     }
2912
2913     spectral_to_sample(ac);
2914
2915     multiplier = (ac->oc[1].m4ac.sbr == 1) ? ac->oc[1].m4ac.ext_sample_rate > ac->oc[1].m4ac.sample_rate : 0;
2916     samples <<= multiplier;
2917
2918     if (ac->oc[1].status && audio_found) {
2919         avctx->sample_rate = ac->oc[1].m4ac.sample_rate << multiplier;
2920         avctx->frame_size = samples;
2921         ac->oc[1].status = OC_LOCKED;
2922     }
2923
2924     if (samples) {
2925         ac->frame->nb_samples = samples;
2926         ac->frame->sample_rate = avctx->sample_rate;
2927     }
2928     *got_frame_ptr = !!samples;
2929
2930     return 0;
2931 fail:
2932     pop_output_configuration(ac);
2933     return err;
2934 }
2935
2936 static int aac_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
2937                             int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
2938 {
2939     AACContext *ac = avctx->priv_data;
2940     const uint8_t *buf = avpkt->data;
2941     int buf_size = avpkt->size;
2942     GetBitContext gb;
2943     int buf_consumed;
2944     int buf_offset;
2945     int err;
2946     int new_extradata_size;
2947     const uint8_t *new_extradata = av_packet_get_side_data(avpkt,
2948                                        AV_PKT_DATA_NEW_EXTRADATA,
2949                                        &new_extradata_size);
2950
2951     if (new_extradata) {
2952         av_free(avctx->extradata);
2953         avctx->extradata = av_mallocz(new_extradata_size +
2954                                       FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
2955         if (!avctx->extradata)
2956             return AVERROR(ENOMEM);
2957         avctx->extradata_size = new_extradata_size;
2958         memcpy(avctx->extradata, new_extradata, new_extradata_size);
2959         push_output_configuration(ac);
2960         if (decode_audio_specific_config(ac, ac->avctx, &ac->oc[1].m4ac,
2961                                          avctx->extradata,
2962                                          avctx->extradata_size*8, 1) < 0) {
2963             pop_output_configuration(ac);
2964             return AVERROR_INVALIDDATA;
2965         }
2966     }
2967
2968     if ((err = init_get_bits(&gb, buf, buf_size * 8)) < 0)
2969         return err;
2970
2971     switch (ac->oc[1].m4ac.object_type) {
2972     case AOT_ER_AAC_LC:
2973     case AOT_ER_AAC_LTP:
2974     case AOT_ER_AAC_LD:
2975     case AOT_ER_AAC_ELD:
2976         err = aac_decode_er_frame(avctx, data, got_frame_ptr, &gb);
2977         break;
2978     default:
2979         err = aac_decode_frame_int(avctx, data, got_frame_ptr, &gb);
2980     }
2981     if (err < 0)
2982         return err;
2983
2984     buf_consumed = (get_bits_count(&gb) + 7) >> 3;
2985     for (buf_offset = buf_consumed; buf_offset < buf_size; buf_offset++)
2986         if (buf[buf_offset])
2987             break;
2988
2989     return buf_size > buf_offset ? buf_consumed : buf_size;
2990 }
2991
2992 static av_cold int aac_decode_close(AVCodecContext *avctx)
2993 {
2994     AACContext *ac = avctx->priv_data;
2995     int i, type;
2996
2997     for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
2998         for (type = 0; type < 4; type++) {
2999             if (ac->che[type][i])
3000                 ff_aac_sbr_ctx_close(&ac->che[type][i]->sbr);
3001             av_freep(&ac->che[type][i]);
3002         }
3003     }
3004
3005     ff_mdct_end(&ac->mdct);
3006     ff_mdct_end(&ac->mdct_small);
3007     ff_mdct_end(&ac->mdct_ld);
3008     ff_mdct_end(&ac->mdct_ltp);
3009     ff_imdct15_uninit(&ac->mdct480);
3010     return 0;
3011 }
3012
3013
3014 #define LOAS_SYNC_WORD   0x2b7       ///< 11 bits LOAS sync word
3015
3016 struct LATMContext {
3017     AACContext aac_ctx;     ///< containing AACContext
3018     int initialized;        ///< initilized after a valid extradata was seen
3019
3020     // parser data
3021     int audio_mux_version_A; ///< LATM syntax version
3022     int frame_length_type;   ///< 0/1 variable/fixed frame length
3023     int frame_length;        ///< frame length for fixed frame length
3024 };
3025
3026 static inline uint32_t latm_get_value(GetBitContext *b)
3027 {
3028     int length = get_bits(b, 2);
3029
3030     return get_bits_long(b, (length+1)*8);
3031 }
3032
3033 static int latm_decode_audio_specific_config(struct LATMContext *latmctx,
3034                                              GetBitContext *gb, int asclen)
3035 {
3036     AACContext *ac        = &latmctx->aac_ctx;
3037     AVCodecContext *avctx = ac->avctx;
3038     MPEG4AudioConfig m4ac = { 0 };
3039     int config_start_bit  = get_bits_count(gb);
3040     int sync_extension    = 0;
3041     int bits_consumed, esize;
3042
3043     if (asclen) {
3044         sync_extension = 1;
3045         asclen         = FFMIN(asclen, get_bits_left(gb));
3046     } else
3047         asclen         = get_bits_left(gb);
3048
3049     if (config_start_bit % 8) {
3050         avpriv_request_sample(latmctx->aac_ctx.avctx,
3051                               "Non-byte-aligned audio-specific config");
3052         return AVERROR_PATCHWELCOME;
3053     }
3054     if (asclen <= 0)
3055         return AVERROR_INVALIDDATA;
3056     bits_consumed = decode_audio_specific_config(NULL, avctx, &m4ac,
3057                                          gb->buffer + (config_start_bit / 8),
3058                                          asclen, sync_extension);
3059
3060     if (bits_consumed < 0)
3061         return AVERROR_INVALIDDATA;
3062
3063     if (!latmctx->initialized ||
3064         ac->oc[1].m4ac.sample_rate != m4ac.sample_rate ||
3065         ac->oc[1].m4ac.chan_config != m4ac.chan_config) {
3066
3067         av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "audio config changed\n");
3068         latmctx->initialized = 0;
3069
3070         esize = (bits_consumed+7) / 8;
3071
3072         if (avctx->extradata_size < esize) {
3073             av_free(avctx->extradata);
3074             avctx->extradata = av_malloc(esize + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
3075             if (!avctx->extradata)
3076                 return AVERROR(ENOMEM);
3077         }
3078
3079         avctx->extradata_size = esize;
3080         memcpy(avctx->extradata, gb->buffer + (config_start_bit/8), esize);
3081         memset(avctx->extradata+esize, 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
3082     }
3083     skip_bits_long(gb, bits_consumed);
3084
3085     return bits_consumed;
3086 }
3087
3088 static int read_stream_mux_config(struct LATMContext *latmctx,
3089                                   GetBitContext *gb)
3090 {
3091     int ret, audio_mux_version = get_bits(gb, 1);
3092
3093     latmctx->audio_mux_version_A = 0;
3094     if (audio_mux_version)
3095         latmctx->audio_mux_version_A = get_bits(gb, 1);
3096
3097     if (!latmctx->audio_mux_version_A) {
3098
3099         if (audio_mux_version)
3100             latm_get_value(gb);                 // taraFullness
3101
3102         skip_bits(gb, 1);                       // allStreamSameTimeFraming
3103         skip_bits(gb, 6);                       // numSubFrames
3104         // numPrograms
3105         if (get_bits(gb, 4)) {                  // numPrograms
3106             avpriv_request_sample(latmctx->aac_ctx.avctx, "Multiple programs");
3107             return AVERROR_PATCHWELCOME;
3108         }
3109
3110         // for each program (which there is only on in DVB)
3111
3112         // for each layer (which there is only on in DVB)
3113         if (get_bits(gb, 3)) {                   // numLayer
3114             avpriv_request_sample(latmctx->aac_ctx.avctx, "Multiple layers");
3115             return AVERROR_PATCHWELCOME;
3116         }
3117
3118         // for all but first stream: use_same_config = get_bits(gb, 1);
3119         if (!audio_mux_version) {
3120             if ((ret = latm_decode_audio_specific_config(latmctx, gb, 0)) < 0)
3121                 return ret;
3122         } else {
3123             int ascLen = latm_get_value(gb);
3124             if ((ret = latm_decode_audio_specific_config(latmctx, gb, ascLen)) < 0)
3125                 return ret;
3126             ascLen -= ret;
3127             skip_bits_long(gb, ascLen);
3128         }
3129
3130         latmctx->frame_length_type = get_bits(gb, 3);
3131         switch (latmctx->frame_length_type) {
3132         case 0:
3133             skip_bits(gb, 8);       // latmBufferFullness
3134             break;
3135         case 1:
3136             latmctx->frame_length = get_bits(gb, 9);
3137             break;
3138         case 3:
3139         case 4:
3140         case 5:
3141             skip_bits(gb, 6);       // CELP frame length table index
3142             break;
3143         case 6:
3144         case 7:
3145             skip_bits(gb, 1);       // HVXC frame length table index
3146             break;
3147         }
3148
3149         if (get_bits(gb, 1)) {                  // other data
3150             if (audio_mux_version) {
3151                 latm_get_value(gb);             // other_data_bits
3152             } else {
3153                 int esc;
3154                 do {
3155                     esc = get_bits(gb, 1);
3156                     skip_bits(gb, 8);
3157                 } while (esc);
3158             }
3159         }
3160
3161         if (get_bits(gb, 1))                     // crc present
3162             skip_bits(gb, 8);                    // config_crc
3163     }
3164
3165     return 0;
3166 }
3167
3168 static int read_payload_length_info(struct LATMContext *ctx, GetBitContext *gb)
3169 {
3170     uint8_t tmp;
3171
3172     if (ctx->frame_length_type == 0) {
3173         int mux_slot_length = 0;
3174         do {
3175             tmp = get_bits(gb, 8);
3176             mux_slot_length += tmp;
3177         } while (tmp == 255);
3178         return mux_slot_length;
3179     } else if (ctx->frame_length_type == 1) {
3180         return ctx->frame_length;
3181     } else if (ctx->frame_length_type == 3 ||
3182                ctx->frame_length_type == 5 ||
3183                ctx->frame_length_type == 7) {
3184         skip_bits(gb, 2);          // mux_slot_length_coded
3185     }
3186     return 0;
3187 }
3188
3189 static int read_audio_mux_element(struct LATMContext *latmctx,
3190                                   GetBitContext *gb)
3191 {
3192     int err;
3193     uint8_t use_same_mux = get_bits(gb, 1);
3194     if (!use_same_mux) {
3195         if ((err = read_stream_mux_config(latmctx, gb)) < 0)
3196             return err;
3197     } else if (!latmctx->aac_ctx.avctx->extradata) {
3198         av_log(latmctx->aac_ctx.avctx, AV_LOG_DEBUG,
3199                "no decoder config found\n");
3200         return AVERROR(EAGAIN);
3201     }
3202     if (latmctx->audio_mux_version_A == 0) {
3203         int mux_slot_length_bytes = read_payload_length_info(latmctx, gb);
3204         if (mux_slot_length_bytes * 8 > get_bits_left(gb)) {
3205             av_log(latmctx->aac_ctx.avctx, AV_LOG_ERROR, "incomplete frame\n");
3206             return AVERROR_INVALIDDATA;
3207         } else if (mux_slot_length_bytes * 8 + 256 < get_bits_left(gb)) {
3208             av_log(latmctx->aac_ctx.avctx, AV_LOG_ERROR,
3209                    "frame length mismatch %d << %d\n",
3210                    mux_slot_length_bytes * 8, get_bits_left(gb));
3211             return AVERROR_INVALIDDATA;
3212         }
3213     }
3214     return 0;
3215 }
3216
3217
3218 static int latm_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *out,
3219                              int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
3220 {
3221     struct LATMContext *latmctx = avctx->priv_data;
3222     int                 muxlength, err;
3223     GetBitContext       gb;
3224
3225     if ((err = init_get_bits(&gb, avpkt->data, avpkt->size * 8)) < 0)
3226         return err;
3227
3228     // check for LOAS sync word
3229     if (get_bits(&gb, 11) != LOAS_SYNC_WORD)
3230         return AVERROR_INVALIDDATA;
3231
3232     muxlength = get_bits(&gb, 13) + 3;
3233     // not enough data, the parser should have sorted this
3234     if (muxlength > avpkt->size)
3235         return AVERROR_INVALIDDATA;
3236
3237     if ((err = read_audio_mux_element(latmctx, &gb)) < 0)
3238         return err;
3239
3240     if (!latmctx->initialized) {
3241         if (!avctx->extradata) {
3242             *got_frame_ptr = 0;
3243             return avpkt->size;
3244         } else {
3245             push_output_configuration(&latmctx->aac_ctx);
3246             if ((err = decode_audio_specific_config(
3247                     &latmctx->aac_ctx, avctx, &latmctx->aac_ctx.oc[1].m4ac,
3248                     avctx->extradata, avctx->extradata_size*8, 1)) < 0) {
3249                 pop_output_configuration(&latmctx->aac_ctx);
3250                 return err;
3251             }
3252             latmctx->initialized = 1;
3253         }
3254     }
3255
3256     if (show_bits(&gb, 12) == 0xfff) {
3257         av_log(latmctx->aac_ctx.avctx, AV_LOG_ERROR,
3258                "ADTS header detected, probably as result of configuration "
3259                "misparsing\n");
3260         return AVERROR_INVALIDDATA;
3261     }
3262
3263     switch (latmctx->aac_ctx.oc[1].m4ac.object_type) {
3264     case AOT_ER_AAC_LC:
3265     case AOT_ER_AAC_LTP:
3266     case AOT_ER_AAC_LD:
3267     case AOT_ER_AAC_ELD:
3268         err = aac_decode_er_frame(avctx, out, got_frame_ptr, &gb);
3269         break;
3270     default:
3271         err = aac_decode_frame_int(avctx, out, got_frame_ptr, &gb);
3272     }
3273     if (err < 0)
3274         return err;
3275
3276     return muxlength;
3277 }
3278
3279 static av_cold int latm_decode_init(AVCodecContext *avctx)
3280 {
3281     struct LATMContext *latmctx = avctx->priv_data;
3282     int ret = aac_decode_init(avctx);
3283
3284     if (avctx->extradata_size > 0)
3285         latmctx->initialized = !ret;
3286
3287     return ret;
3288 }
3289
3290
3291 AVCodec ff_aac_decoder = {
3292     .name            = "aac",
3293     .long_name       = NULL_IF_CONFIG_SMALL("AAC (Advanced Audio Coding)"),
3294     .type            = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
3295     .id              = AV_CODEC_ID_AAC,
3296     .priv_data_size  = sizeof(AACContext),
3297     .init            = aac_decode_init,
3298     .close           = aac_decode_close,
3299     .decode          = aac_decode_frame,
3300     .sample_fmts     = (const enum AVSampleFormat[]) {
3301         AV_SAMPLE_FMT_FLTP, AV_SAMPLE_FMT_NONE
3302     },
3303     .capabilities    = CODEC_CAP_CHANNEL_CONF | CODEC_CAP_DR1,
3304     .channel_layouts = aac_channel_layout,
3305 };
3306
3307 /*
3308     Note: This decoder filter is intended to decode LATM streams transferred
3309     in MPEG transport streams which only contain one program.
3310     To do a more complex LATM demuxing a separate LATM demuxer should be used.
3311 */
3312 AVCodec ff_aac_latm_decoder = {
3313     .name            = "aac_latm",
3314     .long_name       = NULL_IF_CONFIG_SMALL("AAC LATM (Advanced Audio Coding LATM syntax)"),
3315     .type            = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
3316     .id              = AV_CODEC_ID_AAC_LATM,
3317     .priv_data_size  = sizeof(struct LATMContext),
3318     .init            = latm_decode_init,
3319     .close           = aac_decode_close,
3320     .decode          = latm_decode_frame,
3321     .sample_fmts     = (const enum AVSampleFormat[]) {
3322         AV_SAMPLE_FMT_FLTP, AV_SAMPLE_FMT_NONE
3323     },
3324     .capabilities    = CODEC_CAP_CHANNEL_CONF | CODEC_CAP_DR1,
3325     .channel_layouts = aac_channel_layout,
3326 };