aacdec: return consumed bits in decode_audio_specific_config
[ffmpeg.git] / libavcodec / aacdec.c
1 /*
2  * AAC decoder
3  * Copyright (c) 2005-2006 Oded Shimon ( ods15 ods15 dyndns org )
4  * Copyright (c) 2006-2007 Maxim Gavrilov ( maxim.gavrilov gmail com )
5  *
6  * This file is part of FFmpeg.
7  *
8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
10  * License as published by the Free Software Foundation; either
11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
12  *
13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
16  * Lesser General Public License for more details.
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
21  */
22
23 /**
24  * @file
25  * AAC decoder
26  * @author Oded Shimon  ( ods15 ods15 dyndns org )
27  * @author Maxim Gavrilov ( maxim.gavrilov gmail com )
28  */
29
30 /*
31  * supported tools
32  *
33  * Support?             Name
34  * N (code in SoC repo) gain control
35  * Y                    block switching
36  * Y                    window shapes - standard
37  * N                    window shapes - Low Delay
38  * Y                    filterbank - standard
39  * N (code in SoC repo) filterbank - Scalable Sample Rate
40  * Y                    Temporal Noise Shaping
41  * N (code in SoC repo) Long Term Prediction
42  * Y                    intensity stereo
43  * Y                    channel coupling
44  * Y                    frequency domain prediction
45  * Y                    Perceptual Noise Substitution
46  * Y                    Mid/Side stereo
47  * N                    Scalable Inverse AAC Quantization
48  * N                    Frequency Selective Switch
49  * N                    upsampling filter
50  * Y                    quantization & coding - AAC
51  * N                    quantization & coding - TwinVQ
52  * N                    quantization & coding - BSAC
53  * N                    AAC Error Resilience tools
54  * N                    Error Resilience payload syntax
55  * N                    Error Protection tool
56  * N                    CELP
57  * N                    Silence Compression
58  * N                    HVXC
59  * N                    HVXC 4kbits/s VR
60  * N                    Structured Audio tools
61  * N                    Structured Audio Sample Bank Format
62  * N                    MIDI
63  * N                    Harmonic and Individual Lines plus Noise
64  * N                    Text-To-Speech Interface
65  * Y                    Spectral Band Replication
66  * Y (not in this code) Layer-1
67  * Y (not in this code) Layer-2
68  * Y (not in this code) Layer-3
69  * N                    SinuSoidal Coding (Transient, Sinusoid, Noise)
70  * Y                    Parametric Stereo
71  * N                    Direct Stream Transfer
72  *
73  * Note: - HE AAC v1 comprises LC AAC with Spectral Band Replication.
74  *       - HE AAC v2 comprises LC AAC with Spectral Band Replication and
75            Parametric Stereo.
76  */
77
78
79 #include "avcodec.h"
80 #include "internal.h"
81 #include "get_bits.h"
82 #include "dsputil.h"
83 #include "fft.h"
84 #include "lpc.h"
85
86 #include "aac.h"
87 #include "aactab.h"
88 #include "aacdectab.h"
89 #include "cbrt_tablegen.h"
90 #include "sbr.h"
91 #include "aacsbr.h"
92 #include "mpeg4audio.h"
93 #include "aacadtsdec.h"
94
95 #include <assert.h>
96 #include <errno.h>
97 #include <math.h>
98 #include <string.h>
99
100 #if ARCH_ARM
101 #   include "arm/aac.h"
102 #endif
103
104 union float754 {
105     float f;
106     uint32_t i;
107 };
108
109 static VLC vlc_scalefactors;
110 static VLC vlc_spectral[11];
111
112 static const char overread_err[] = "Input buffer exhausted before END element found\n";
113
114 static ChannelElement *get_che(AACContext *ac, int type, int elem_id)
115 {
116     // For PCE based channel configurations map the channels solely based on tags.
117     if (!ac->m4ac.chan_config) {
118         return ac->tag_che_map[type][elem_id];
119     }
120     // For indexed channel configurations map the channels solely based on position.
121     switch (ac->m4ac.chan_config) {
122     case 7:
123         if (ac->tags_mapped == 3 && type == TYPE_CPE) {
124             ac->tags_mapped++;
125             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][2];
126         }
127     case 6:
128         /* Some streams incorrectly code 5.1 audio as SCE[0] CPE[0] CPE[1] SCE[1]
129            instead of SCE[0] CPE[0] CPE[1] LFE[0]. If we seem to have
130            encountered such a stream, transfer the LFE[0] element to the SCE[1]'s mapping */
131         if (ac->tags_mapped == tags_per_config[ac->m4ac.chan_config] - 1 && (type == TYPE_LFE || type == TYPE_SCE)) {
132             ac->tags_mapped++;
133             return ac->tag_che_map[type][elem_id] = ac->che[TYPE_LFE][0];
134         }
135     case 5:
136         if (ac->tags_mapped == 2 && type == TYPE_CPE) {
137             ac->tags_mapped++;
138             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][1];
139         }
140     case 4:
141         if (ac->tags_mapped == 2 && ac->m4ac.chan_config == 4 && type == TYPE_SCE) {
142             ac->tags_mapped++;
143             return ac->tag_che_map[TYPE_SCE][elem_id] = ac->che[TYPE_SCE][1];
144         }
145     case 3:
146     case 2:
147         if (ac->tags_mapped == (ac->m4ac.chan_config != 2) && type == TYPE_CPE) {
148             ac->tags_mapped++;
149             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][0];
150         } else if (ac->m4ac.chan_config == 2) {
151             return NULL;
152         }
153     case 1:
154         if (!ac->tags_mapped && type == TYPE_SCE) {
155             ac->tags_mapped++;
156             return ac->tag_che_map[TYPE_SCE][elem_id] = ac->che[TYPE_SCE][0];
157         }
158     default:
159         return NULL;
160     }
161 }
162
163 /**
164  * Check for the channel element in the current channel position configuration.
165  * If it exists, make sure the appropriate element is allocated and map the
166  * channel order to match the internal FFmpeg channel layout.
167  *
168  * @param   che_pos current channel position configuration
169  * @param   type channel element type
170  * @param   id channel element id
171  * @param   channels count of the number of channels in the configuration
172  *
173  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
174  */
175 static av_cold int che_configure(AACContext *ac,
176                          enum ChannelPosition che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
177                          int type, int id,
178                          int *channels)
179 {
180     if (che_pos[type][id]) {
181         if (!ac->che[type][id] && !(ac->che[type][id] = av_mallocz(sizeof(ChannelElement))))
182             return AVERROR(ENOMEM);
183         ff_aac_sbr_ctx_init(&ac->che[type][id]->sbr);
184         if (type != TYPE_CCE) {
185             ac->output_data[(*channels)++] = ac->che[type][id]->ch[0].ret;
186             if (type == TYPE_CPE ||
187                 (type == TYPE_SCE && ac->m4ac.ps == 1)) {
188                 ac->output_data[(*channels)++] = ac->che[type][id]->ch[1].ret;
189             }
190         }
191     } else {
192         if (ac->che[type][id])
193             ff_aac_sbr_ctx_close(&ac->che[type][id]->sbr);
194         av_freep(&ac->che[type][id]);
195     }
196     return 0;
197 }
198
199 /**
200  * Configure output channel order based on the current program configuration element.
201  *
202  * @param   che_pos current channel position configuration
203  * @param   new_che_pos New channel position configuration - we only do something if it differs from the current one.
204  *
205  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
206  */
207 static av_cold int output_configure(AACContext *ac,
208                             enum ChannelPosition che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
209                             enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
210                             int channel_config, enum OCStatus oc_type)
211 {
212     AVCodecContext *avctx = ac->avctx;
213     int i, type, channels = 0, ret;
214
215     if (new_che_pos != che_pos)
216     memcpy(che_pos, new_che_pos, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
217
218     if (channel_config) {
219         for (i = 0; i < tags_per_config[channel_config]; i++) {
220             if ((ret = che_configure(ac, che_pos,
221                                      aac_channel_layout_map[channel_config - 1][i][0],
222                                      aac_channel_layout_map[channel_config - 1][i][1],
223                                      &channels)))
224                 return ret;
225         }
226
227         memset(ac->tag_che_map, 0,       4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(ac->che[0][0]));
228
229         avctx->channel_layout = aac_channel_layout[channel_config - 1];
230     } else {
231         /* Allocate or free elements depending on if they are in the
232          * current program configuration.
233          *
234          * Set up default 1:1 output mapping.
235          *
236          * For a 5.1 stream the output order will be:
237          *    [ Center ] [ Front Left ] [ Front Right ] [ LFE ] [ Surround Left ] [ Surround Right ]
238          */
239
240         for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
241             for (type = 0; type < 4; type++) {
242                 if ((ret = che_configure(ac, che_pos, type, i, &channels)))
243                     return ret;
244             }
245         }
246
247         memcpy(ac->tag_che_map, ac->che, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(ac->che[0][0]));
248
249         avctx->channel_layout = 0;
250     }
251
252     avctx->channels = channels;
253
254     ac->output_configured = oc_type;
255
256     return 0;
257 }
258
259 /**
260  * Decode an array of 4 bit element IDs, optionally interleaved with a stereo/mono switching bit.
261  *
262  * @param cpe_map Stereo (Channel Pair Element) map, NULL if stereo bit is not present.
263  * @param sce_map mono (Single Channel Element) map
264  * @param type speaker type/position for these channels
265  */
266 static void decode_channel_map(enum ChannelPosition *cpe_map,
267                                enum ChannelPosition *sce_map,
268                                enum ChannelPosition type,
269                                GetBitContext *gb, int n)
270 {
271     while (n--) {
272         enum ChannelPosition *map = cpe_map && get_bits1(gb) ? cpe_map : sce_map; // stereo or mono map
273         map[get_bits(gb, 4)] = type;
274     }
275 }
276
277 /**
278  * Decode program configuration element; reference: table 4.2.
279  *
280  * @param   new_che_pos New channel position configuration - we only do something if it differs from the current one.
281  *
282  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
283  */
284 static int decode_pce(AACContext *ac, enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
285                       GetBitContext *gb)
286 {
287     int num_front, num_side, num_back, num_lfe, num_assoc_data, num_cc, sampling_index;
288     int comment_len;
289
290     skip_bits(gb, 2);  // object_type
291
292     sampling_index = get_bits(gb, 4);
293     if (ac->m4ac.sampling_index != sampling_index)
294         av_log(ac->avctx, AV_LOG_WARNING, "Sample rate index in program config element does not match the sample rate index configured by the container.\n");
295
296     num_front       = get_bits(gb, 4);
297     num_side        = get_bits(gb, 4);
298     num_back        = get_bits(gb, 4);
299     num_lfe         = get_bits(gb, 2);
300     num_assoc_data  = get_bits(gb, 3);
301     num_cc          = get_bits(gb, 4);
302
303     if (get_bits1(gb))
304         skip_bits(gb, 4); // mono_mixdown_tag
305     if (get_bits1(gb))
306         skip_bits(gb, 4); // stereo_mixdown_tag
307
308     if (get_bits1(gb))
309         skip_bits(gb, 3); // mixdown_coeff_index and pseudo_surround
310
311     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CPE], new_che_pos[TYPE_SCE], AAC_CHANNEL_FRONT, gb, num_front);
312     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CPE], new_che_pos[TYPE_SCE], AAC_CHANNEL_SIDE,  gb, num_side );
313     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CPE], new_che_pos[TYPE_SCE], AAC_CHANNEL_BACK,  gb, num_back );
314     decode_channel_map(NULL,                  new_che_pos[TYPE_LFE], AAC_CHANNEL_LFE,   gb, num_lfe  );
315
316     skip_bits_long(gb, 4 * num_assoc_data);
317
318     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CCE], new_che_pos[TYPE_CCE], AAC_CHANNEL_CC,    gb, num_cc   );
319
320     align_get_bits(gb);
321
322     /* comment field, first byte is length */
323     comment_len = get_bits(gb, 8) * 8;
324     if (get_bits_left(gb) < comment_len) {
325         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
326         return -1;
327     }
328     skip_bits_long(gb, comment_len);
329     return 0;
330 }
331
332 /**
333  * Set up channel positions based on a default channel configuration
334  * as specified in table 1.17.
335  *
336  * @param   new_che_pos New channel position configuration - we only do something if it differs from the current one.
337  *
338  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
339  */
340 static av_cold int set_default_channel_config(AACContext *ac,
341                                       enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
342                                       int channel_config)
343 {
344     if (channel_config < 1 || channel_config > 7) {
345         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid default channel configuration (%d)\n",
346                channel_config);
347         return -1;
348     }
349
350     /* default channel configurations:
351      *
352      * 1ch : front center (mono)
353      * 2ch : L + R (stereo)
354      * 3ch : front center + L + R
355      * 4ch : front center + L + R + back center
356      * 5ch : front center + L + R + back stereo
357      * 6ch : front center + L + R + back stereo + LFE
358      * 7ch : front center + L + R + outer front left + outer front right + back stereo + LFE
359      */
360
361     if (channel_config != 2)
362         new_che_pos[TYPE_SCE][0] = AAC_CHANNEL_FRONT; // front center (or mono)
363     if (channel_config > 1)
364         new_che_pos[TYPE_CPE][0] = AAC_CHANNEL_FRONT; // L + R (or stereo)
365     if (channel_config == 4)
366         new_che_pos[TYPE_SCE][1] = AAC_CHANNEL_BACK;  // back center
367     if (channel_config > 4)
368         new_che_pos[TYPE_CPE][(channel_config == 7) + 1]
369         = AAC_CHANNEL_BACK;  // back stereo
370     if (channel_config > 5)
371         new_che_pos[TYPE_LFE][0] = AAC_CHANNEL_LFE;   // LFE
372     if (channel_config == 7)
373         new_che_pos[TYPE_CPE][1] = AAC_CHANNEL_FRONT; // outer front left + outer front right
374
375     return 0;
376 }
377
378 /**
379  * Decode GA "General Audio" specific configuration; reference: table 4.1.
380  *
381  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
382  */
383 static int decode_ga_specific_config(AACContext *ac, GetBitContext *gb,
384                                      MPEG4AudioConfig *m4ac,
385                                      int channel_config)
386 {
387     enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID];
388     int extension_flag, ret;
389
390     if (get_bits1(gb)) { // frameLengthFlag
391         av_log_missing_feature(ac->avctx, "960/120 MDCT window is", 1);
392         return -1;
393     }
394
395     if (get_bits1(gb))       // dependsOnCoreCoder
396         skip_bits(gb, 14);   // coreCoderDelay
397     extension_flag = get_bits1(gb);
398
399     if (m4ac->object_type == AOT_AAC_SCALABLE ||
400         m4ac->object_type == AOT_ER_AAC_SCALABLE)
401         skip_bits(gb, 3);     // layerNr
402
403     memset(new_che_pos, 0, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
404     if (channel_config == 0) {
405         skip_bits(gb, 4);  // element_instance_tag
406         if ((ret = decode_pce(ac, new_che_pos, gb)))
407             return ret;
408     } else {
409         if ((ret = set_default_channel_config(ac, new_che_pos, channel_config)))
410             return ret;
411     }
412     if ((ret = output_configure(ac, ac->che_pos, new_che_pos, channel_config, OC_GLOBAL_HDR)))
413         return ret;
414
415     if (extension_flag) {
416         switch (m4ac->object_type) {
417         case AOT_ER_BSAC:
418             skip_bits(gb, 5);    // numOfSubFrame
419             skip_bits(gb, 11);   // layer_length
420             break;
421         case AOT_ER_AAC_LC:
422         case AOT_ER_AAC_LTP:
423         case AOT_ER_AAC_SCALABLE:
424         case AOT_ER_AAC_LD:
425             skip_bits(gb, 3);  /* aacSectionDataResilienceFlag
426                                     * aacScalefactorDataResilienceFlag
427                                     * aacSpectralDataResilienceFlag
428                                     */
429             break;
430         }
431         skip_bits1(gb);    // extensionFlag3 (TBD in version 3)
432     }
433     return 0;
434 }
435
436 /**
437  * Decode audio specific configuration; reference: table 1.13.
438  *
439  * @param   data        pointer to AVCodecContext extradata
440  * @param   data_size   size of AVCCodecContext extradata
441  *
442  * @return  Returns error status or number of consumed bits. <0 - error
443  */
444 static int decode_audio_specific_config(AACContext *ac,
445                                         MPEG4AudioConfig *m4ac, void *data,
446                                         int data_size)
447 {
448     GetBitContext gb;
449     int i;
450
451     init_get_bits(&gb, data, data_size * 8);
452
453     if ((i = ff_mpeg4audio_get_config(m4ac, data, data_size)) < 0)
454         return -1;
455     if (m4ac->sampling_index > 12) {
456         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid sampling rate index %d\n", m4ac->sampling_index);
457         return -1;
458     }
459     if (m4ac->sbr == 1 && m4ac->ps == -1)
460         m4ac->ps = 1;
461
462     skip_bits_long(&gb, i);
463
464     switch (m4ac->object_type) {
465     case AOT_AAC_MAIN:
466     case AOT_AAC_LC:
467         if (decode_ga_specific_config(ac, &gb, m4ac, m4ac->chan_config))
468             return -1;
469         break;
470     default:
471         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Audio object type %s%d is not supported.\n",
472                m4ac->sbr == 1? "SBR+" : "", m4ac->object_type);
473         return -1;
474     }
475
476     return get_bits_count(&gb);
477 }
478
479 /**
480  * linear congruential pseudorandom number generator
481  *
482  * @param   previous_val    pointer to the current state of the generator
483  *
484  * @return  Returns a 32-bit pseudorandom integer
485  */
486 static av_always_inline int lcg_random(int previous_val)
487 {
488     return previous_val * 1664525 + 1013904223;
489 }
490
491 static av_always_inline void reset_predict_state(PredictorState *ps)
492 {
493     ps->r0   = 0.0f;
494     ps->r1   = 0.0f;
495     ps->cor0 = 0.0f;
496     ps->cor1 = 0.0f;
497     ps->var0 = 1.0f;
498     ps->var1 = 1.0f;
499 }
500
501 static void reset_all_predictors(PredictorState *ps)
502 {
503     int i;
504     for (i = 0; i < MAX_PREDICTORS; i++)
505         reset_predict_state(&ps[i]);
506 }
507
508 static void reset_predictor_group(PredictorState *ps, int group_num)
509 {
510     int i;
511     for (i = group_num - 1; i < MAX_PREDICTORS; i += 30)
512         reset_predict_state(&ps[i]);
513 }
514
515 #define AAC_INIT_VLC_STATIC(num, size) \
516     INIT_VLC_STATIC(&vlc_spectral[num], 8, ff_aac_spectral_sizes[num], \
517          ff_aac_spectral_bits[num], sizeof( ff_aac_spectral_bits[num][0]), sizeof( ff_aac_spectral_bits[num][0]), \
518         ff_aac_spectral_codes[num], sizeof(ff_aac_spectral_codes[num][0]), sizeof(ff_aac_spectral_codes[num][0]), \
519         size);
520
521 static av_cold int aac_decode_init(AVCodecContext *avctx)
522 {
523     AACContext *ac = avctx->priv_data;
524
525     ac->avctx = avctx;
526     ac->m4ac.sample_rate = avctx->sample_rate;
527
528     if (avctx->extradata_size > 0) {
529         if (decode_audio_specific_config(ac, &ac->m4ac, avctx->extradata, avctx->extradata_size) < 0)
530             return -1;
531     }
532
533     avctx->sample_fmt = SAMPLE_FMT_S16;
534
535     AAC_INIT_VLC_STATIC( 0, 304);
536     AAC_INIT_VLC_STATIC( 1, 270);
537     AAC_INIT_VLC_STATIC( 2, 550);
538     AAC_INIT_VLC_STATIC( 3, 300);
539     AAC_INIT_VLC_STATIC( 4, 328);
540     AAC_INIT_VLC_STATIC( 5, 294);
541     AAC_INIT_VLC_STATIC( 6, 306);
542     AAC_INIT_VLC_STATIC( 7, 268);
543     AAC_INIT_VLC_STATIC( 8, 510);
544     AAC_INIT_VLC_STATIC( 9, 366);
545     AAC_INIT_VLC_STATIC(10, 462);
546
547     ff_aac_sbr_init();
548
549     dsputil_init(&ac->dsp, avctx);
550
551     ac->random_state = 0x1f2e3d4c;
552
553     // -1024 - Compensate wrong IMDCT method.
554     // 32768 - Required to scale values to the correct range for the bias method
555     //         for float to int16 conversion.
556
557     if (ac->dsp.float_to_int16_interleave == ff_float_to_int16_interleave_c) {
558         ac->add_bias  = 385.0f;
559         ac->sf_scale  = 1. / (-1024. * 32768.);
560         ac->sf_offset = 0;
561     } else {
562         ac->add_bias  = 0.0f;
563         ac->sf_scale  = 1. / -1024.;
564         ac->sf_offset = 60;
565     }
566
567     ff_aac_tableinit();
568
569     INIT_VLC_STATIC(&vlc_scalefactors,7,FF_ARRAY_ELEMS(ff_aac_scalefactor_code),
570                     ff_aac_scalefactor_bits, sizeof(ff_aac_scalefactor_bits[0]), sizeof(ff_aac_scalefactor_bits[0]),
571                     ff_aac_scalefactor_code, sizeof(ff_aac_scalefactor_code[0]), sizeof(ff_aac_scalefactor_code[0]),
572                     352);
573
574     ff_mdct_init(&ac->mdct, 11, 1, 1.0);
575     ff_mdct_init(&ac->mdct_small, 8, 1, 1.0);
576     // window initialization
577     ff_kbd_window_init(ff_aac_kbd_long_1024, 4.0, 1024);
578     ff_kbd_window_init(ff_aac_kbd_short_128, 6.0, 128);
579     ff_init_ff_sine_windows(10);
580     ff_init_ff_sine_windows( 7);
581
582     cbrt_tableinit();
583
584     return 0;
585 }
586
587 /**
588  * Skip data_stream_element; reference: table 4.10.
589  */
590 static int skip_data_stream_element(AACContext *ac, GetBitContext *gb)
591 {
592     int byte_align = get_bits1(gb);
593     int count = get_bits(gb, 8);
594     if (count == 255)
595         count += get_bits(gb, 8);
596     if (byte_align)
597         align_get_bits(gb);
598
599     if (get_bits_left(gb) < 8 * count) {
600         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
601         return -1;
602     }
603     skip_bits_long(gb, 8 * count);
604     return 0;
605 }
606
607 static int decode_prediction(AACContext *ac, IndividualChannelStream *ics,
608                              GetBitContext *gb)
609 {
610     int sfb;
611     if (get_bits1(gb)) {
612         ics->predictor_reset_group = get_bits(gb, 5);
613         if (ics->predictor_reset_group == 0 || ics->predictor_reset_group > 30) {
614             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid Predictor Reset Group.\n");
615             return -1;
616         }
617     }
618     for (sfb = 0; sfb < FFMIN(ics->max_sfb, ff_aac_pred_sfb_max[ac->m4ac.sampling_index]); sfb++) {
619         ics->prediction_used[sfb] = get_bits1(gb);
620     }
621     return 0;
622 }
623
624 /**
625  * Decode Individual Channel Stream info; reference: table 4.6.
626  *
627  * @param   common_window   Channels have independent [0], or shared [1], Individual Channel Stream information.
628  */
629 static int decode_ics_info(AACContext *ac, IndividualChannelStream *ics,
630                            GetBitContext *gb, int common_window)
631 {
632     if (get_bits1(gb)) {
633         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Reserved bit set.\n");
634         memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
635         return -1;
636     }
637     ics->window_sequence[1] = ics->window_sequence[0];
638     ics->window_sequence[0] = get_bits(gb, 2);
639     ics->use_kb_window[1]   = ics->use_kb_window[0];
640     ics->use_kb_window[0]   = get_bits1(gb);
641     ics->num_window_groups  = 1;
642     ics->group_len[0]       = 1;
643     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
644         int i;
645         ics->max_sfb = get_bits(gb, 4);
646         for (i = 0; i < 7; i++) {
647             if (get_bits1(gb)) {
648                 ics->group_len[ics->num_window_groups - 1]++;
649             } else {
650                 ics->num_window_groups++;
651                 ics->group_len[ics->num_window_groups - 1] = 1;
652             }
653         }
654         ics->num_windows       = 8;
655         ics->swb_offset        =    ff_swb_offset_128[ac->m4ac.sampling_index];
656         ics->num_swb           =   ff_aac_num_swb_128[ac->m4ac.sampling_index];
657         ics->tns_max_bands     = ff_tns_max_bands_128[ac->m4ac.sampling_index];
658         ics->predictor_present = 0;
659     } else {
660         ics->max_sfb               = get_bits(gb, 6);
661         ics->num_windows           = 1;
662         ics->swb_offset            =    ff_swb_offset_1024[ac->m4ac.sampling_index];
663         ics->num_swb               =   ff_aac_num_swb_1024[ac->m4ac.sampling_index];
664         ics->tns_max_bands         = ff_tns_max_bands_1024[ac->m4ac.sampling_index];
665         ics->predictor_present     = get_bits1(gb);
666         ics->predictor_reset_group = 0;
667         if (ics->predictor_present) {
668             if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN) {
669                 if (decode_prediction(ac, ics, gb)) {
670                     memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
671                     return -1;
672                 }
673             } else if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_LC) {
674                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Prediction is not allowed in AAC-LC.\n");
675                 memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
676                 return -1;
677             } else {
678                 av_log_missing_feature(ac->avctx, "Predictor bit set but LTP is", 1);
679                 memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
680                 return -1;
681             }
682         }
683     }
684
685     if (ics->max_sfb > ics->num_swb) {
686         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
687                "Number of scalefactor bands in group (%d) exceeds limit (%d).\n",
688                ics->max_sfb, ics->num_swb);
689         memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
690         return -1;
691     }
692
693     return 0;
694 }
695
696 /**
697  * Decode band types (section_data payload); reference: table 4.46.
698  *
699  * @param   band_type           array of the used band type
700  * @param   band_type_run_end   array of the last scalefactor band of a band type run
701  *
702  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
703  */
704 static int decode_band_types(AACContext *ac, enum BandType band_type[120],
705                              int band_type_run_end[120], GetBitContext *gb,
706                              IndividualChannelStream *ics)
707 {
708     int g, idx = 0;
709     const int bits = (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) ? 3 : 5;
710     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
711         int k = 0;
712         while (k < ics->max_sfb) {
713             uint8_t sect_end = k;
714             int sect_len_incr;
715             int sect_band_type = get_bits(gb, 4);
716             if (sect_band_type == 12) {
717                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid band type\n");
718                 return -1;
719             }
720             while ((sect_len_incr = get_bits(gb, bits)) == (1 << bits) - 1)
721                 sect_end += sect_len_incr;
722             sect_end += sect_len_incr;
723             if (get_bits_left(gb) < 0) {
724                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
725                 return -1;
726             }
727             if (sect_end > ics->max_sfb) {
728                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
729                        "Number of bands (%d) exceeds limit (%d).\n",
730                        sect_end, ics->max_sfb);
731                 return -1;
732             }
733             for (; k < sect_end; k++) {
734                 band_type        [idx]   = sect_band_type;
735                 band_type_run_end[idx++] = sect_end;
736             }
737         }
738     }
739     return 0;
740 }
741
742 /**
743  * Decode scalefactors; reference: table 4.47.
744  *
745  * @param   global_gain         first scalefactor value as scalefactors are differentially coded
746  * @param   band_type           array of the used band type
747  * @param   band_type_run_end   array of the last scalefactor band of a band type run
748  * @param   sf                  array of scalefactors or intensity stereo positions
749  *
750  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
751  */
752 static int decode_scalefactors(AACContext *ac, float sf[120], GetBitContext *gb,
753                                unsigned int global_gain,
754                                IndividualChannelStream *ics,
755                                enum BandType band_type[120],
756                                int band_type_run_end[120])
757 {
758     const int sf_offset = ac->sf_offset + (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE ? 12 : 0);
759     int g, i, idx = 0;
760     int offset[3] = { global_gain, global_gain - 90, 100 };
761     int noise_flag = 1;
762     static const char *sf_str[3] = { "Global gain", "Noise gain", "Intensity stereo position" };
763     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
764         for (i = 0; i < ics->max_sfb;) {
765             int run_end = band_type_run_end[idx];
766             if (band_type[idx] == ZERO_BT) {
767                 for (; i < run_end; i++, idx++)
768                     sf[idx] = 0.;
769             } else if ((band_type[idx] == INTENSITY_BT) || (band_type[idx] == INTENSITY_BT2)) {
770                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
771                     offset[2] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
772                     if (offset[2] > 255U) {
773                         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
774                                "%s (%d) out of range.\n", sf_str[2], offset[2]);
775                         return -1;
776                     }
777                     sf[idx] = ff_aac_pow2sf_tab[-offset[2] + 300];
778                 }
779             } else if (band_type[idx] == NOISE_BT) {
780                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
781                     if (noise_flag-- > 0)
782                         offset[1] += get_bits(gb, 9) - 256;
783                     else
784                         offset[1] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
785                     if (offset[1] > 255U) {
786                         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
787                                "%s (%d) out of range.\n", sf_str[1], offset[1]);
788                         return -1;
789                     }
790                     sf[idx] = -ff_aac_pow2sf_tab[offset[1] + sf_offset + 100];
791                 }
792             } else {
793                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
794                     offset[0] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
795                     if (offset[0] > 255U) {
796                         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
797                                "%s (%d) out of range.\n", sf_str[0], offset[0]);
798                         return -1;
799                     }
800                     sf[idx] = -ff_aac_pow2sf_tab[ offset[0] + sf_offset];
801                 }
802             }
803         }
804     }
805     return 0;
806 }
807
808 /**
809  * Decode pulse data; reference: table 4.7.
810  */
811 static int decode_pulses(Pulse *pulse, GetBitContext *gb,
812                          const uint16_t *swb_offset, int num_swb)
813 {
814     int i, pulse_swb;
815     pulse->num_pulse = get_bits(gb, 2) + 1;
816     pulse_swb        = get_bits(gb, 6);
817     if (pulse_swb >= num_swb)
818         return -1;
819     pulse->pos[0]    = swb_offset[pulse_swb];
820     pulse->pos[0]   += get_bits(gb, 5);
821     if (pulse->pos[0] > 1023)
822         return -1;
823     pulse->amp[0]    = get_bits(gb, 4);
824     for (i = 1; i < pulse->num_pulse; i++) {
825         pulse->pos[i] = get_bits(gb, 5) + pulse->pos[i - 1];
826         if (pulse->pos[i] > 1023)
827             return -1;
828         pulse->amp[i] = get_bits(gb, 4);
829     }
830     return 0;
831 }
832
833 /**
834  * Decode Temporal Noise Shaping data; reference: table 4.48.
835  *
836  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
837  */
838 static int decode_tns(AACContext *ac, TemporalNoiseShaping *tns,
839                       GetBitContext *gb, const IndividualChannelStream *ics)
840 {
841     int w, filt, i, coef_len, coef_res, coef_compress;
842     const int is8 = ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE;
843     const int tns_max_order = is8 ? 7 : ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN ? 20 : 12;
844     for (w = 0; w < ics->num_windows; w++) {
845         if ((tns->n_filt[w] = get_bits(gb, 2 - is8))) {
846             coef_res = get_bits1(gb);
847
848             for (filt = 0; filt < tns->n_filt[w]; filt++) {
849                 int tmp2_idx;
850                 tns->length[w][filt] = get_bits(gb, 6 - 2 * is8);
851
852                 if ((tns->order[w][filt] = get_bits(gb, 5 - 2 * is8)) > tns_max_order) {
853                     av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "TNS filter order %d is greater than maximum %d.\n",
854                            tns->order[w][filt], tns_max_order);
855                     tns->order[w][filt] = 0;
856                     return -1;
857                 }
858                 if (tns->order[w][filt]) {
859                     tns->direction[w][filt] = get_bits1(gb);
860                     coef_compress = get_bits1(gb);
861                     coef_len = coef_res + 3 - coef_compress;
862                     tmp2_idx = 2 * coef_compress + coef_res;
863
864                     for (i = 0; i < tns->order[w][filt]; i++)
865                         tns->coef[w][filt][i] = tns_tmp2_map[tmp2_idx][get_bits(gb, coef_len)];
866                 }
867             }
868         }
869     }
870     return 0;
871 }
872
873 /**
874  * Decode Mid/Side data; reference: table 4.54.
875  *
876  * @param   ms_present  Indicates mid/side stereo presence. [0] mask is all 0s;
877  *                      [1] mask is decoded from bitstream; [2] mask is all 1s;
878  *                      [3] reserved for scalable AAC
879  */
880 static void decode_mid_side_stereo(ChannelElement *cpe, GetBitContext *gb,
881                                    int ms_present)
882 {
883     int idx;
884     if (ms_present == 1) {
885         for (idx = 0; idx < cpe->ch[0].ics.num_window_groups * cpe->ch[0].ics.max_sfb; idx++)
886             cpe->ms_mask[idx] = get_bits1(gb);
887     } else if (ms_present == 2) {
888         memset(cpe->ms_mask, 1, cpe->ch[0].ics.num_window_groups * cpe->ch[0].ics.max_sfb * sizeof(cpe->ms_mask[0]));
889     }
890 }
891
892 #ifndef VMUL2
893 static inline float *VMUL2(float *dst, const float *v, unsigned idx,
894                            const float *scale)
895 {
896     float s = *scale;
897     *dst++ = v[idx    & 15] * s;
898     *dst++ = v[idx>>4 & 15] * s;
899     return dst;
900 }
901 #endif
902
903 #ifndef VMUL4
904 static inline float *VMUL4(float *dst, const float *v, unsigned idx,
905                            const float *scale)
906 {
907     float s = *scale;
908     *dst++ = v[idx    & 3] * s;
909     *dst++ = v[idx>>2 & 3] * s;
910     *dst++ = v[idx>>4 & 3] * s;
911     *dst++ = v[idx>>6 & 3] * s;
912     return dst;
913 }
914 #endif
915
916 #ifndef VMUL2S
917 static inline float *VMUL2S(float *dst, const float *v, unsigned idx,
918                             unsigned sign, const float *scale)
919 {
920     union float754 s0, s1;
921
922     s0.f = s1.f = *scale;
923     s0.i ^= sign >> 1 << 31;
924     s1.i ^= sign      << 31;
925
926     *dst++ = v[idx    & 15] * s0.f;
927     *dst++ = v[idx>>4 & 15] * s1.f;
928
929     return dst;
930 }
931 #endif
932
933 #ifndef VMUL4S
934 static inline float *VMUL4S(float *dst, const float *v, unsigned idx,
935                             unsigned sign, const float *scale)
936 {
937     unsigned nz = idx >> 12;
938     union float754 s = { .f = *scale };
939     union float754 t;
940
941     t.i = s.i ^ (sign & 1<<31);
942     *dst++ = v[idx    & 3] * t.f;
943
944     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
945     t.i = s.i ^ (sign & 1<<31);
946     *dst++ = v[idx>>2 & 3] * t.f;
947
948     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
949     t.i = s.i ^ (sign & 1<<31);
950     *dst++ = v[idx>>4 & 3] * t.f;
951
952     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
953     t.i = s.i ^ (sign & 1<<31);
954     *dst++ = v[idx>>6 & 3] * t.f;
955
956     return dst;
957 }
958 #endif
959
960 /**
961  * Decode spectral data; reference: table 4.50.
962  * Dequantize and scale spectral data; reference: 4.6.3.3.
963  *
964  * @param   coef            array of dequantized, scaled spectral data
965  * @param   sf              array of scalefactors or intensity stereo positions
966  * @param   pulse_present   set if pulses are present
967  * @param   pulse           pointer to pulse data struct
968  * @param   band_type       array of the used band type
969  *
970  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
971  */
972 static int decode_spectrum_and_dequant(AACContext *ac, float coef[1024],
973                                        GetBitContext *gb, const float sf[120],
974                                        int pulse_present, const Pulse *pulse,
975                                        const IndividualChannelStream *ics,
976                                        enum BandType band_type[120])
977 {
978     int i, k, g, idx = 0;
979     const int c = 1024 / ics->num_windows;
980     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
981     float *coef_base = coef;
982
983     for (g = 0; g < ics->num_windows; g++)
984         memset(coef + g * 128 + offsets[ics->max_sfb], 0, sizeof(float) * (c - offsets[ics->max_sfb]));
985
986     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
987         unsigned g_len = ics->group_len[g];
988
989         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
990             const unsigned cbt_m1 = band_type[idx] - 1;
991             float *cfo = coef + offsets[i];
992             int off_len = offsets[i + 1] - offsets[i];
993             int group;
994
995             if (cbt_m1 >= INTENSITY_BT2 - 1) {
996                 for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
997                     memset(cfo, 0, off_len * sizeof(float));
998                 }
999             } else if (cbt_m1 == NOISE_BT - 1) {
1000                 for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1001                     float scale;
1002                     float band_energy;
1003
1004                     for (k = 0; k < off_len; k++) {
1005                         ac->random_state  = lcg_random(ac->random_state);
1006                         cfo[k] = ac->random_state;
1007                     }
1008
1009                     band_energy = ac->dsp.scalarproduct_float(cfo, cfo, off_len);
1010                     scale = sf[idx] / sqrtf(band_energy);
1011                     ac->dsp.vector_fmul_scalar(cfo, cfo, scale, off_len);
1012                 }
1013             } else {
1014                 const float *vq = ff_aac_codebook_vector_vals[cbt_m1];
1015                 const uint16_t *cb_vector_idx = ff_aac_codebook_vector_idx[cbt_m1];
1016                 VLC_TYPE (*vlc_tab)[2] = vlc_spectral[cbt_m1].table;
1017                 OPEN_READER(re, gb);
1018
1019                 switch (cbt_m1 >> 1) {
1020                 case 0:
1021                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1022                         float *cf = cfo;
1023                         int len = off_len;
1024
1025                         do {
1026                             int code;
1027                             unsigned cb_idx;
1028
1029                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1030                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1031                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1032                             cf = VMUL4(cf, vq, cb_idx, sf + idx);
1033                         } while (len -= 4);
1034                     }
1035                     break;
1036
1037                 case 1:
1038                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1039                         float *cf = cfo;
1040                         int len = off_len;
1041
1042                         do {
1043                             int code;
1044                             unsigned nnz;
1045                             unsigned cb_idx;
1046                             uint32_t bits;
1047
1048                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1049                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1050 #if MIN_CACHE_BITS < 20
1051                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1052 #endif
1053                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1054                             nnz = cb_idx >> 8 & 15;
1055                             bits = SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (32-nnz);
1056                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1057                             cf = VMUL4S(cf, vq, cb_idx, bits, sf + idx);
1058                         } while (len -= 4);
1059                     }
1060                     break;
1061
1062                 case 2:
1063                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1064                         float *cf = cfo;
1065                         int len = off_len;
1066
1067                         do {
1068                             int code;
1069                             unsigned cb_idx;
1070
1071                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1072                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1073                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1074                             cf = VMUL2(cf, vq, cb_idx, sf + idx);
1075                         } while (len -= 2);
1076                     }
1077                     break;
1078
1079                 case 3:
1080                 case 4:
1081                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1082                         float *cf = cfo;
1083                         int len = off_len;
1084
1085                         do {
1086                             int code;
1087                             unsigned nnz;
1088                             unsigned cb_idx;
1089                             unsigned sign;
1090
1091                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1092                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1093                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1094                             nnz = cb_idx >> 8 & 15;
1095                             sign = SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (cb_idx >> 12);
1096                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1097                             cf = VMUL2S(cf, vq, cb_idx, sign, sf + idx);
1098                         } while (len -= 2);
1099                     }
1100                     break;
1101
1102                 default:
1103                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1104                         float *cf = cfo;
1105                         uint32_t *icf = (uint32_t *) cf;
1106                         int len = off_len;
1107
1108                         do {
1109                             int code;
1110                             unsigned nzt, nnz;
1111                             unsigned cb_idx;
1112                             uint32_t bits;
1113                             int j;
1114
1115                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1116                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1117
1118                             if (!code) {
1119                                 *icf++ = 0;
1120                                 *icf++ = 0;
1121                                 continue;
1122                             }
1123
1124                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1125                             nnz = cb_idx >> 12;
1126                             nzt = cb_idx >> 8;
1127                             bits = SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (32-nnz);
1128                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1129
1130                             for (j = 0; j < 2; j++) {
1131                                 if (nzt & 1<<j) {
1132                                     uint32_t b;
1133                                     int n;
1134                                     /* The total length of escape_sequence must be < 22 bits according
1135                                        to the specification (i.e. max is 111111110xxxxxxxxxxxx). */
1136                                     UPDATE_CACHE(re, gb);
1137                                     b = GET_CACHE(re, gb);
1138                                     b = 31 - av_log2(~b);
1139
1140                                     if (b > 8) {
1141                                         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in spectral data, ESC overflow\n");
1142                                         return -1;
1143                                     }
1144
1145 #if MIN_CACHE_BITS < 21
1146                                     LAST_SKIP_BITS(re, gb, b + 1);
1147                                     UPDATE_CACHE(re, gb);
1148 #else
1149                                     SKIP_BITS(re, gb, b + 1);
1150 #endif
1151                                     b += 4;
1152                                     n = (1 << b) + SHOW_UBITS(re, gb, b);
1153                                     LAST_SKIP_BITS(re, gb, b);
1154                                     *icf++ = cbrt_tab[n] | (bits & 1<<31);
1155                                     bits <<= 1;
1156                                 } else {
1157                                     unsigned v = ((const uint32_t*)vq)[cb_idx & 15];
1158                                     *icf++ = (bits & 1<<31) | v;
1159                                     bits <<= !!v;
1160                                 }
1161                                 cb_idx >>= 4;
1162                             }
1163                         } while (len -= 2);
1164
1165                         ac->dsp.vector_fmul_scalar(cfo, cfo, sf[idx], off_len);
1166                     }
1167                 }
1168
1169                 CLOSE_READER(re, gb);
1170             }
1171         }
1172         coef += g_len << 7;
1173     }
1174
1175     if (pulse_present) {
1176         idx = 0;
1177         for (i = 0; i < pulse->num_pulse; i++) {
1178             float co = coef_base[ pulse->pos[i] ];
1179             while (offsets[idx + 1] <= pulse->pos[i])
1180                 idx++;
1181             if (band_type[idx] != NOISE_BT && sf[idx]) {
1182                 float ico = -pulse->amp[i];
1183                 if (co) {
1184                     co /= sf[idx];
1185                     ico = co / sqrtf(sqrtf(fabsf(co))) + (co > 0 ? -ico : ico);
1186                 }
1187                 coef_base[ pulse->pos[i] ] = cbrtf(fabsf(ico)) * ico * sf[idx];
1188             }
1189         }
1190     }
1191     return 0;
1192 }
1193
1194 static av_always_inline float flt16_round(float pf)
1195 {
1196     union float754 tmp;
1197     tmp.f = pf;
1198     tmp.i = (tmp.i + 0x00008000U) & 0xFFFF0000U;
1199     return tmp.f;
1200 }
1201
1202 static av_always_inline float flt16_even(float pf)
1203 {
1204     union float754 tmp;
1205     tmp.f = pf;
1206     tmp.i = (tmp.i + 0x00007FFFU + (tmp.i & 0x00010000U >> 16)) & 0xFFFF0000U;
1207     return tmp.f;
1208 }
1209
1210 static av_always_inline float flt16_trunc(float pf)
1211 {
1212     union float754 pun;
1213     pun.f = pf;
1214     pun.i &= 0xFFFF0000U;
1215     return pun.f;
1216 }
1217
1218 static av_always_inline void predict(PredictorState *ps, float *coef,
1219                                      float sf_scale, float inv_sf_scale,
1220                     int output_enable)
1221 {
1222     const float a     = 0.953125; // 61.0 / 64
1223     const float alpha = 0.90625;  // 29.0 / 32
1224     float e0, e1;
1225     float pv;
1226     float k1, k2;
1227     float   r0 = ps->r0,     r1 = ps->r1;
1228     float cor0 = ps->cor0, cor1 = ps->cor1;
1229     float var0 = ps->var0, var1 = ps->var1;
1230
1231     k1 = var0 > 1 ? cor0 * flt16_even(a / var0) : 0;
1232     k2 = var1 > 1 ? cor1 * flt16_even(a / var1) : 0;
1233
1234     pv = flt16_round(k1 * r0 + k2 * r1);
1235     if (output_enable)
1236         *coef += pv * sf_scale;
1237
1238     e0 = *coef * inv_sf_scale;
1239     e1 = e0 - k1 * r0;
1240
1241     ps->cor1 = flt16_trunc(alpha * cor1 + r1 * e1);
1242     ps->var1 = flt16_trunc(alpha * var1 + 0.5f * (r1 * r1 + e1 * e1));
1243     ps->cor0 = flt16_trunc(alpha * cor0 + r0 * e0);
1244     ps->var0 = flt16_trunc(alpha * var0 + 0.5f * (r0 * r0 + e0 * e0));
1245
1246     ps->r1 = flt16_trunc(a * (r0 - k1 * e0));
1247     ps->r0 = flt16_trunc(a * e0);
1248 }
1249
1250 /**
1251  * Apply AAC-Main style frequency domain prediction.
1252  */
1253 static void apply_prediction(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
1254 {
1255     int sfb, k;
1256     float sf_scale = ac->sf_scale, inv_sf_scale = 1 / ac->sf_scale;
1257
1258     if (!sce->ics.predictor_initialized) {
1259         reset_all_predictors(sce->predictor_state);
1260         sce->ics.predictor_initialized = 1;
1261     }
1262
1263     if (sce->ics.window_sequence[0] != EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1264         for (sfb = 0; sfb < ff_aac_pred_sfb_max[ac->m4ac.sampling_index]; sfb++) {
1265             for (k = sce->ics.swb_offset[sfb]; k < sce->ics.swb_offset[sfb + 1]; k++) {
1266                 predict(&sce->predictor_state[k], &sce->coeffs[k],
1267                         sf_scale, inv_sf_scale,
1268                         sce->ics.predictor_present && sce->ics.prediction_used[sfb]);
1269             }
1270         }
1271         if (sce->ics.predictor_reset_group)
1272             reset_predictor_group(sce->predictor_state, sce->ics.predictor_reset_group);
1273     } else
1274         reset_all_predictors(sce->predictor_state);
1275 }
1276
1277 /**
1278  * Decode an individual_channel_stream payload; reference: table 4.44.
1279  *
1280  * @param   common_window   Channels have independent [0], or shared [1], Individual Channel Stream information.
1281  * @param   scale_flag      scalable [1] or non-scalable [0] AAC (Unused until scalable AAC is implemented.)
1282  *
1283  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1284  */
1285 static int decode_ics(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce,
1286                       GetBitContext *gb, int common_window, int scale_flag)
1287 {
1288     Pulse pulse;
1289     TemporalNoiseShaping    *tns = &sce->tns;
1290     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
1291     float *out = sce->coeffs;
1292     int global_gain, pulse_present = 0;
1293
1294     /* This assignment is to silence a GCC warning about the variable being used
1295      * uninitialized when in fact it always is.
1296      */
1297     pulse.num_pulse = 0;
1298
1299     global_gain = get_bits(gb, 8);
1300
1301     if (!common_window && !scale_flag) {
1302         if (decode_ics_info(ac, ics, gb, 0) < 0)
1303             return -1;
1304     }
1305
1306     if (decode_band_types(ac, sce->band_type, sce->band_type_run_end, gb, ics) < 0)
1307         return -1;
1308     if (decode_scalefactors(ac, sce->sf, gb, global_gain, ics, sce->band_type, sce->band_type_run_end) < 0)
1309         return -1;
1310
1311     pulse_present = 0;
1312     if (!scale_flag) {
1313         if ((pulse_present = get_bits1(gb))) {
1314             if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1315                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Pulse tool not allowed in eight short sequence.\n");
1316                 return -1;
1317             }
1318             if (decode_pulses(&pulse, gb, ics->swb_offset, ics->num_swb)) {
1319                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Pulse data corrupt or invalid.\n");
1320                 return -1;
1321             }
1322         }
1323         if ((tns->present = get_bits1(gb)) && decode_tns(ac, tns, gb, ics))
1324             return -1;
1325         if (get_bits1(gb)) {
1326             av_log_missing_feature(ac->avctx, "SSR", 1);
1327             return -1;
1328         }
1329     }
1330
1331     if (decode_spectrum_and_dequant(ac, out, gb, sce->sf, pulse_present, &pulse, ics, sce->band_type) < 0)
1332         return -1;
1333
1334     if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN && !common_window)
1335         apply_prediction(ac, sce);
1336
1337     return 0;
1338 }
1339
1340 /**
1341  * Mid/Side stereo decoding; reference: 4.6.8.1.3.
1342  */
1343 static void apply_mid_side_stereo(AACContext *ac, ChannelElement *cpe)
1344 {
1345     const IndividualChannelStream *ics = &cpe->ch[0].ics;
1346     float *ch0 = cpe->ch[0].coeffs;
1347     float *ch1 = cpe->ch[1].coeffs;
1348     int g, i, group, idx = 0;
1349     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1350     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1351         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
1352             if (cpe->ms_mask[idx] &&
1353                     cpe->ch[0].band_type[idx] < NOISE_BT && cpe->ch[1].band_type[idx] < NOISE_BT) {
1354                 for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++) {
1355                     ac->dsp.butterflies_float(ch0 + group * 128 + offsets[i],
1356                                               ch1 + group * 128 + offsets[i],
1357                                               offsets[i+1] - offsets[i]);
1358                 }
1359             }
1360         }
1361         ch0 += ics->group_len[g] * 128;
1362         ch1 += ics->group_len[g] * 128;
1363     }
1364 }
1365
1366 /**
1367  * intensity stereo decoding; reference: 4.6.8.2.3
1368  *
1369  * @param   ms_present  Indicates mid/side stereo presence. [0] mask is all 0s;
1370  *                      [1] mask is decoded from bitstream; [2] mask is all 1s;
1371  *                      [3] reserved for scalable AAC
1372  */
1373 static void apply_intensity_stereo(ChannelElement *cpe, int ms_present)
1374 {
1375     const IndividualChannelStream *ics = &cpe->ch[1].ics;
1376     SingleChannelElement         *sce1 = &cpe->ch[1];
1377     float *coef0 = cpe->ch[0].coeffs, *coef1 = cpe->ch[1].coeffs;
1378     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1379     int g, group, i, k, idx = 0;
1380     int c;
1381     float scale;
1382     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1383         for (i = 0; i < ics->max_sfb;) {
1384             if (sce1->band_type[idx] == INTENSITY_BT || sce1->band_type[idx] == INTENSITY_BT2) {
1385                 const int bt_run_end = sce1->band_type_run_end[idx];
1386                 for (; i < bt_run_end; i++, idx++) {
1387                     c = -1 + 2 * (sce1->band_type[idx] - 14);
1388                     if (ms_present)
1389                         c *= 1 - 2 * cpe->ms_mask[idx];
1390                     scale = c * sce1->sf[idx];
1391                     for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++)
1392                         for (k = offsets[i]; k < offsets[i + 1]; k++)
1393                             coef1[group * 128 + k] = scale * coef0[group * 128 + k];
1394                 }
1395             } else {
1396                 int bt_run_end = sce1->band_type_run_end[idx];
1397                 idx += bt_run_end - i;
1398                 i    = bt_run_end;
1399             }
1400         }
1401         coef0 += ics->group_len[g] * 128;
1402         coef1 += ics->group_len[g] * 128;
1403     }
1404 }
1405
1406 /**
1407  * Decode a channel_pair_element; reference: table 4.4.
1408  *
1409  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1410  */
1411 static int decode_cpe(AACContext *ac, GetBitContext *gb, ChannelElement *cpe)
1412 {
1413     int i, ret, common_window, ms_present = 0;
1414
1415     common_window = get_bits1(gb);
1416     if (common_window) {
1417         if (decode_ics_info(ac, &cpe->ch[0].ics, gb, 1))
1418             return -1;
1419         i = cpe->ch[1].ics.use_kb_window[0];
1420         cpe->ch[1].ics = cpe->ch[0].ics;
1421         cpe->ch[1].ics.use_kb_window[1] = i;
1422         ms_present = get_bits(gb, 2);
1423         if (ms_present == 3) {
1424             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "ms_present = 3 is reserved.\n");
1425             return -1;
1426         } else if (ms_present)
1427             decode_mid_side_stereo(cpe, gb, ms_present);
1428     }
1429     if ((ret = decode_ics(ac, &cpe->ch[0], gb, common_window, 0)))
1430         return ret;
1431     if ((ret = decode_ics(ac, &cpe->ch[1], gb, common_window, 0)))
1432         return ret;
1433
1434     if (common_window) {
1435         if (ms_present)
1436             apply_mid_side_stereo(ac, cpe);
1437         if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN) {
1438             apply_prediction(ac, &cpe->ch[0]);
1439             apply_prediction(ac, &cpe->ch[1]);
1440         }
1441     }
1442
1443     apply_intensity_stereo(cpe, ms_present);
1444     return 0;
1445 }
1446
1447 static const float cce_scale[] = {
1448     1.09050773266525765921, //2^(1/8)
1449     1.18920711500272106672, //2^(1/4)
1450     M_SQRT2,
1451     2,
1452 };
1453
1454 /**
1455  * Decode coupling_channel_element; reference: table 4.8.
1456  *
1457  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1458  */
1459 static int decode_cce(AACContext *ac, GetBitContext *gb, ChannelElement *che)
1460 {
1461     int num_gain = 0;
1462     int c, g, sfb, ret;
1463     int sign;
1464     float scale;
1465     SingleChannelElement *sce = &che->ch[0];
1466     ChannelCoupling     *coup = &che->coup;
1467
1468     coup->coupling_point = 2 * get_bits1(gb);
1469     coup->num_coupled = get_bits(gb, 3);
1470     for (c = 0; c <= coup->num_coupled; c++) {
1471         num_gain++;
1472         coup->type[c] = get_bits1(gb) ? TYPE_CPE : TYPE_SCE;
1473         coup->id_select[c] = get_bits(gb, 4);
1474         if (coup->type[c] == TYPE_CPE) {
1475             coup->ch_select[c] = get_bits(gb, 2);
1476             if (coup->ch_select[c] == 3)
1477                 num_gain++;
1478         } else
1479             coup->ch_select[c] = 2;
1480     }
1481     coup->coupling_point += get_bits1(gb) || (coup->coupling_point >> 1);
1482
1483     sign  = get_bits(gb, 1);
1484     scale = cce_scale[get_bits(gb, 2)];
1485
1486     if ((ret = decode_ics(ac, sce, gb, 0, 0)))
1487         return ret;
1488
1489     for (c = 0; c < num_gain; c++) {
1490         int idx  = 0;
1491         int cge  = 1;
1492         int gain = 0;
1493         float gain_cache = 1.;
1494         if (c) {
1495             cge = coup->coupling_point == AFTER_IMDCT ? 1 : get_bits1(gb);
1496             gain = cge ? get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60: 0;
1497             gain_cache = powf(scale, -gain);
1498         }
1499         if (coup->coupling_point == AFTER_IMDCT) {
1500             coup->gain[c][0] = gain_cache;
1501         } else {
1502             for (g = 0; g < sce->ics.num_window_groups; g++) {
1503                 for (sfb = 0; sfb < sce->ics.max_sfb; sfb++, idx++) {
1504                     if (sce->band_type[idx] != ZERO_BT) {
1505                         if (!cge) {
1506                             int t = get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
1507                             if (t) {
1508                                 int s = 1;
1509                                 t = gain += t;
1510                                 if (sign) {
1511                                     s  -= 2 * (t & 0x1);
1512                                     t >>= 1;
1513                                 }
1514                                 gain_cache = powf(scale, -t) * s;
1515                             }
1516                         }
1517                         coup->gain[c][idx] = gain_cache;
1518                     }
1519                 }
1520             }
1521         }
1522     }
1523     return 0;
1524 }
1525
1526 /**
1527  * Parse whether channels are to be excluded from Dynamic Range Compression; reference: table 4.53.
1528  *
1529  * @return  Returns number of bytes consumed.
1530  */
1531 static int decode_drc_channel_exclusions(DynamicRangeControl *che_drc,
1532                                          GetBitContext *gb)
1533 {
1534     int i;
1535     int num_excl_chan = 0;
1536
1537     do {
1538         for (i = 0; i < 7; i++)
1539             che_drc->exclude_mask[num_excl_chan++] = get_bits1(gb);
1540     } while (num_excl_chan < MAX_CHANNELS - 7 && get_bits1(gb));
1541
1542     return num_excl_chan / 7;
1543 }
1544
1545 /**
1546  * Decode dynamic range information; reference: table 4.52.
1547  *
1548  * @param   cnt length of TYPE_FIL syntactic element in bytes
1549  *
1550  * @return  Returns number of bytes consumed.
1551  */
1552 static int decode_dynamic_range(DynamicRangeControl *che_drc,
1553                                 GetBitContext *gb, int cnt)
1554 {
1555     int n             = 1;
1556     int drc_num_bands = 1;
1557     int i;
1558
1559     /* pce_tag_present? */
1560     if (get_bits1(gb)) {
1561         che_drc->pce_instance_tag  = get_bits(gb, 4);
1562         skip_bits(gb, 4); // tag_reserved_bits
1563         n++;
1564     }
1565
1566     /* excluded_chns_present? */
1567     if (get_bits1(gb)) {
1568         n += decode_drc_channel_exclusions(che_drc, gb);
1569     }
1570
1571     /* drc_bands_present? */
1572     if (get_bits1(gb)) {
1573         che_drc->band_incr            = get_bits(gb, 4);
1574         che_drc->interpolation_scheme = get_bits(gb, 4);
1575         n++;
1576         drc_num_bands += che_drc->band_incr;
1577         for (i = 0; i < drc_num_bands; i++) {
1578             che_drc->band_top[i] = get_bits(gb, 8);
1579             n++;
1580         }
1581     }
1582
1583     /* prog_ref_level_present? */
1584     if (get_bits1(gb)) {
1585         che_drc->prog_ref_level = get_bits(gb, 7);
1586         skip_bits1(gb); // prog_ref_level_reserved_bits
1587         n++;
1588     }
1589
1590     for (i = 0; i < drc_num_bands; i++) {
1591         che_drc->dyn_rng_sgn[i] = get_bits1(gb);
1592         che_drc->dyn_rng_ctl[i] = get_bits(gb, 7);
1593         n++;
1594     }
1595
1596     return n;
1597 }
1598
1599 /**
1600  * Decode extension data (incomplete); reference: table 4.51.
1601  *
1602  * @param   cnt length of TYPE_FIL syntactic element in bytes
1603  *
1604  * @return Returns number of bytes consumed
1605  */
1606 static int decode_extension_payload(AACContext *ac, GetBitContext *gb, int cnt,
1607                                     ChannelElement *che, enum RawDataBlockType elem_type)
1608 {
1609     int crc_flag = 0;
1610     int res = cnt;
1611     switch (get_bits(gb, 4)) { // extension type
1612     case EXT_SBR_DATA_CRC:
1613         crc_flag++;
1614     case EXT_SBR_DATA:
1615         if (!che) {
1616             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "SBR was found before the first channel element.\n");
1617             return res;
1618         } else if (!ac->m4ac.sbr) {
1619             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "SBR signaled to be not-present but was found in the bitstream.\n");
1620             skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
1621             return res;
1622         } else if (ac->m4ac.sbr == -1 && ac->output_configured == OC_LOCKED) {
1623             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Implicit SBR was found with a first occurrence after the first frame.\n");
1624             skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
1625             return res;
1626         } else if (ac->m4ac.ps == -1 && ac->output_configured < OC_LOCKED && ac->avctx->channels == 1) {
1627             ac->m4ac.sbr = 1;
1628             ac->m4ac.ps = 1;
1629             output_configure(ac, ac->che_pos, ac->che_pos, ac->m4ac.chan_config, ac->output_configured);
1630         } else {
1631             ac->m4ac.sbr = 1;
1632         }
1633         res = ff_decode_sbr_extension(ac, &che->sbr, gb, crc_flag, cnt, elem_type);
1634         break;
1635     case EXT_DYNAMIC_RANGE:
1636         res = decode_dynamic_range(&ac->che_drc, gb, cnt);
1637         break;
1638     case EXT_FILL:
1639     case EXT_FILL_DATA:
1640     case EXT_DATA_ELEMENT:
1641     default:
1642         skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
1643         break;
1644     };
1645     return res;
1646 }
1647
1648 /**
1649  * Decode Temporal Noise Shaping filter coefficients and apply all-pole filters; reference: 4.6.9.3.
1650  *
1651  * @param   decode  1 if tool is used normally, 0 if tool is used in LTP.
1652  * @param   coef    spectral coefficients
1653  */
1654 static void apply_tns(float coef[1024], TemporalNoiseShaping *tns,
1655                       IndividualChannelStream *ics, int decode)
1656 {
1657     const int mmm = FFMIN(ics->tns_max_bands, ics->max_sfb);
1658     int w, filt, m, i;
1659     int bottom, top, order, start, end, size, inc;
1660     float lpc[TNS_MAX_ORDER];
1661
1662     for (w = 0; w < ics->num_windows; w++) {
1663         bottom = ics->num_swb;
1664         for (filt = 0; filt < tns->n_filt[w]; filt++) {
1665             top    = bottom;
1666             bottom = FFMAX(0, top - tns->length[w][filt]);
1667             order  = tns->order[w][filt];
1668             if (order == 0)
1669                 continue;
1670
1671             // tns_decode_coef
1672             compute_lpc_coefs(tns->coef[w][filt], order, lpc, 0, 0, 0);
1673
1674             start = ics->swb_offset[FFMIN(bottom, mmm)];
1675             end   = ics->swb_offset[FFMIN(   top, mmm)];
1676             if ((size = end - start) <= 0)
1677                 continue;
1678             if (tns->direction[w][filt]) {
1679                 inc = -1;
1680                 start = end - 1;
1681             } else {
1682                 inc = 1;
1683             }
1684             start += w * 128;
1685
1686             // ar filter
1687             for (m = 0; m < size; m++, start += inc)
1688                 for (i = 1; i <= FFMIN(m, order); i++)
1689                     coef[start] -= coef[start - i * inc] * lpc[i - 1];
1690         }
1691     }
1692 }
1693
1694 /**
1695  * Conduct IMDCT and windowing.
1696  */
1697 static void imdct_and_windowing(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce, float bias)
1698 {
1699     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
1700     float *in    = sce->coeffs;
1701     float *out   = sce->ret;
1702     float *saved = sce->saved;
1703     const float *swindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
1704     const float *lwindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
1705     const float *swindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
1706     float *buf  = ac->buf_mdct;
1707     float *temp = ac->temp;
1708     int i;
1709
1710     // imdct
1711     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1712         for (i = 0; i < 1024; i += 128)
1713             ff_imdct_half(&ac->mdct_small, buf + i, in + i);
1714     } else
1715         ff_imdct_half(&ac->mdct, buf, in);
1716
1717     /* window overlapping
1718      * NOTE: To simplify the overlapping code, all 'meaningless' short to long
1719      * and long to short transitions are considered to be short to short
1720      * transitions. This leaves just two cases (long to long and short to short)
1721      * with a little special sauce for EIGHT_SHORT_SEQUENCE.
1722      */
1723     if ((ics->window_sequence[1] == ONLY_LONG_SEQUENCE || ics->window_sequence[1] == LONG_STOP_SEQUENCE) &&
1724             (ics->window_sequence[0] == ONLY_LONG_SEQUENCE || ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE)) {
1725         ac->dsp.vector_fmul_window(    out,               saved,            buf,         lwindow_prev, bias, 512);
1726     } else {
1727         for (i = 0; i < 448; i++)
1728             out[i] = saved[i] + bias;
1729
1730         if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1731             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 0*128, saved + 448,      buf + 0*128, swindow_prev, bias, 64);
1732             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 1*128, buf + 0*128 + 64, buf + 1*128, swindow,      bias, 64);
1733             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 2*128, buf + 1*128 + 64, buf + 2*128, swindow,      bias, 64);
1734             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 3*128, buf + 2*128 + 64, buf + 3*128, swindow,      bias, 64);
1735             ac->dsp.vector_fmul_window(temp,              buf + 3*128 + 64, buf + 4*128, swindow,      bias, 64);
1736             memcpy(                    out + 448 + 4*128, temp, 64 * sizeof(float));
1737         } else {
1738             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448,         saved + 448,      buf,         swindow_prev, bias, 64);
1739             for (i = 576; i < 1024; i++)
1740                 out[i] = buf[i-512] + bias;
1741         }
1742     }
1743
1744     // buffer update
1745     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1746         for (i = 0; i < 64; i++)
1747             saved[i] = temp[64 + i] - bias;
1748         ac->dsp.vector_fmul_window(saved + 64,  buf + 4*128 + 64, buf + 5*128, swindow, 0, 64);
1749         ac->dsp.vector_fmul_window(saved + 192, buf + 5*128 + 64, buf + 6*128, swindow, 0, 64);
1750         ac->dsp.vector_fmul_window(saved + 320, buf + 6*128 + 64, buf + 7*128, swindow, 0, 64);
1751         memcpy(                    saved + 448, buf + 7*128 + 64,  64 * sizeof(float));
1752     } else if (ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE) {
1753         memcpy(                    saved,       buf + 512,        448 * sizeof(float));
1754         memcpy(                    saved + 448, buf + 7*128 + 64,  64 * sizeof(float));
1755     } else { // LONG_STOP or ONLY_LONG
1756         memcpy(                    saved,       buf + 512,        512 * sizeof(float));
1757     }
1758 }
1759
1760 /**
1761  * Apply dependent channel coupling (applied before IMDCT).
1762  *
1763  * @param   index   index into coupling gain array
1764  */
1765 static void apply_dependent_coupling(AACContext *ac,
1766                                      SingleChannelElement *target,
1767                                      ChannelElement *cce, int index)
1768 {
1769     IndividualChannelStream *ics = &cce->ch[0].ics;
1770     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1771     float *dest = target->coeffs;
1772     const float *src = cce->ch[0].coeffs;
1773     int g, i, group, k, idx = 0;
1774     if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP) {
1775         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1776                "Dependent coupling is not supported together with LTP\n");
1777         return;
1778     }
1779     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1780         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
1781             if (cce->ch[0].band_type[idx] != ZERO_BT) {
1782                 const float gain = cce->coup.gain[index][idx];
1783                 for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++) {
1784                     for (k = offsets[i]; k < offsets[i + 1]; k++) {
1785                         // XXX dsputil-ize
1786                         dest[group * 128 + k] += gain * src[group * 128 + k];
1787                     }
1788                 }
1789             }
1790         }
1791         dest += ics->group_len[g] * 128;
1792         src  += ics->group_len[g] * 128;
1793     }
1794 }
1795
1796 /**
1797  * Apply independent channel coupling (applied after IMDCT).
1798  *
1799  * @param   index   index into coupling gain array
1800  */
1801 static void apply_independent_coupling(AACContext *ac,
1802                                        SingleChannelElement *target,
1803                                        ChannelElement *cce, int index)
1804 {
1805     int i;
1806     const float gain = cce->coup.gain[index][0];
1807     const float bias = ac->add_bias;
1808     const float *src = cce->ch[0].ret;
1809     float *dest = target->ret;
1810     const int len = 1024 << (ac->m4ac.sbr == 1);
1811
1812     for (i = 0; i < len; i++)
1813         dest[i] += gain * (src[i] - bias);
1814 }
1815
1816 /**
1817  * channel coupling transformation interface
1818  *
1819  * @param   apply_coupling_method   pointer to (in)dependent coupling function
1820  */
1821 static void apply_channel_coupling(AACContext *ac, ChannelElement *cc,
1822                                    enum RawDataBlockType type, int elem_id,
1823                                    enum CouplingPoint coupling_point,
1824                                    void (*apply_coupling_method)(AACContext *ac, SingleChannelElement *target, ChannelElement *cce, int index))
1825 {
1826     int i, c;
1827
1828     for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
1829         ChannelElement *cce = ac->che[TYPE_CCE][i];
1830         int index = 0;
1831
1832         if (cce && cce->coup.coupling_point == coupling_point) {
1833             ChannelCoupling *coup = &cce->coup;
1834
1835             for (c = 0; c <= coup->num_coupled; c++) {
1836                 if (coup->type[c] == type && coup->id_select[c] == elem_id) {
1837                     if (coup->ch_select[c] != 1) {
1838                         apply_coupling_method(ac, &cc->ch[0], cce, index);
1839                         if (coup->ch_select[c] != 0)
1840                             index++;
1841                     }
1842                     if (coup->ch_select[c] != 2)
1843                         apply_coupling_method(ac, &cc->ch[1], cce, index++);
1844                 } else
1845                     index += 1 + (coup->ch_select[c] == 3);
1846             }
1847         }
1848     }
1849 }
1850
1851 /**
1852  * Convert spectral data to float samples, applying all supported tools as appropriate.
1853  */
1854 static void spectral_to_sample(AACContext *ac)
1855 {
1856     int i, type;
1857     float imdct_bias = (ac->m4ac.sbr <= 0) ? ac->add_bias : 0.0f;
1858     for (type = 3; type >= 0; type--) {
1859         for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
1860             ChannelElement *che = ac->che[type][i];
1861             if (che) {
1862                 if (type <= TYPE_CPE)
1863                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, BEFORE_TNS, apply_dependent_coupling);
1864                 if (che->ch[0].tns.present)
1865                     apply_tns(che->ch[0].coeffs, &che->ch[0].tns, &che->ch[0].ics, 1);
1866                 if (che->ch[1].tns.present)
1867                     apply_tns(che->ch[1].coeffs, &che->ch[1].tns, &che->ch[1].ics, 1);
1868                 if (type <= TYPE_CPE)
1869                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, BETWEEN_TNS_AND_IMDCT, apply_dependent_coupling);
1870                 if (type != TYPE_CCE || che->coup.coupling_point == AFTER_IMDCT) {
1871                     imdct_and_windowing(ac, &che->ch[0], imdct_bias);
1872                     if (type == TYPE_CPE) {
1873                         imdct_and_windowing(ac, &che->ch[1], imdct_bias);
1874                     }
1875                     if (ac->m4ac.sbr > 0) {
1876                         ff_sbr_apply(ac, &che->sbr, type, che->ch[0].ret, che->ch[1].ret);
1877                     }
1878                 }
1879                 if (type <= TYPE_CCE)
1880                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, AFTER_IMDCT, apply_independent_coupling);
1881             }
1882         }
1883     }
1884 }
1885
1886 static int parse_adts_frame_header(AACContext *ac, GetBitContext *gb)
1887 {
1888     int size;
1889     AACADTSHeaderInfo hdr_info;
1890
1891     size = ff_aac_parse_header(gb, &hdr_info);
1892     if (size > 0) {
1893         if (ac->output_configured != OC_LOCKED && hdr_info.chan_config) {
1894             enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID];
1895             memset(new_che_pos, 0, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
1896             ac->m4ac.chan_config = hdr_info.chan_config;
1897             if (set_default_channel_config(ac, new_che_pos, hdr_info.chan_config))
1898                 return -7;
1899             if (output_configure(ac, ac->che_pos, new_che_pos, hdr_info.chan_config, OC_TRIAL_FRAME))
1900                 return -7;
1901         } else if (ac->output_configured != OC_LOCKED) {
1902             ac->output_configured = OC_NONE;
1903         }
1904         if (ac->output_configured != OC_LOCKED) {
1905             ac->m4ac.sbr = -1;
1906             ac->m4ac.ps  = -1;
1907         }
1908         ac->m4ac.sample_rate     = hdr_info.sample_rate;
1909         ac->m4ac.sampling_index  = hdr_info.sampling_index;
1910         ac->m4ac.object_type     = hdr_info.object_type;
1911         if (!ac->avctx->sample_rate)
1912             ac->avctx->sample_rate = hdr_info.sample_rate;
1913         if (hdr_info.num_aac_frames == 1) {
1914             if (!hdr_info.crc_absent)
1915                 skip_bits(gb, 16);
1916         } else {
1917             av_log_missing_feature(ac->avctx, "More than one AAC RDB per ADTS frame is", 0);
1918             return -1;
1919         }
1920     }
1921     return size;
1922 }
1923
1924 static int aac_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
1925                             int *data_size, AVPacket *avpkt)
1926 {
1927     const uint8_t *buf = avpkt->data;
1928     int buf_size = avpkt->size;
1929     AACContext *ac = avctx->priv_data;
1930     ChannelElement *che = NULL, *che_prev = NULL;
1931     GetBitContext gb;
1932     enum RawDataBlockType elem_type, elem_type_prev = TYPE_END;
1933     int err, elem_id, data_size_tmp;
1934     int buf_consumed;
1935     int samples = 0, multiplier;
1936     int buf_offset;
1937
1938     init_get_bits(&gb, buf, buf_size * 8);
1939
1940     if (show_bits(&gb, 12) == 0xfff) {
1941         if (parse_adts_frame_header(ac, &gb) < 0) {
1942             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error decoding AAC frame header.\n");
1943             return -1;
1944         }
1945         if (ac->m4ac.sampling_index > 12) {
1946             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid sampling rate index %d\n", ac->m4ac.sampling_index);
1947             return -1;
1948         }
1949     }
1950
1951     ac->tags_mapped = 0;
1952     // parse
1953     while ((elem_type = get_bits(&gb, 3)) != TYPE_END) {
1954         elem_id = get_bits(&gb, 4);
1955
1956         if (elem_type < TYPE_DSE) {
1957             if (!(che=get_che(ac, elem_type, elem_id))) {
1958                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "channel element %d.%d is not allocated\n",
1959                        elem_type, elem_id);
1960                 return -1;
1961             }
1962             samples = 1024;
1963         }
1964
1965         switch (elem_type) {
1966
1967         case TYPE_SCE:
1968             err = decode_ics(ac, &che->ch[0], &gb, 0, 0);
1969             break;
1970
1971         case TYPE_CPE:
1972             err = decode_cpe(ac, &gb, che);
1973             break;
1974
1975         case TYPE_CCE:
1976             err = decode_cce(ac, &gb, che);
1977             break;
1978
1979         case TYPE_LFE:
1980             err = decode_ics(ac, &che->ch[0], &gb, 0, 0);
1981             break;
1982
1983         case TYPE_DSE:
1984             err = skip_data_stream_element(ac, &gb);
1985             break;
1986
1987         case TYPE_PCE: {
1988             enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID];
1989             memset(new_che_pos, 0, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
1990             if ((err = decode_pce(ac, new_che_pos, &gb)))
1991                 break;
1992             if (ac->output_configured > OC_TRIAL_PCE)
1993                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
1994                        "Not evaluating a further program_config_element as this construct is dubious at best.\n");
1995             else
1996                 err = output_configure(ac, ac->che_pos, new_che_pos, 0, OC_TRIAL_PCE);
1997             break;
1998         }
1999
2000         case TYPE_FIL:
2001             if (elem_id == 15)
2002                 elem_id += get_bits(&gb, 8) - 1;
2003             if (get_bits_left(&gb) < 8 * elem_id) {
2004                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
2005                     return -1;
2006             }
2007             while (elem_id > 0)
2008                 elem_id -= decode_extension_payload(ac, &gb, elem_id, che_prev, elem_type_prev);
2009             err = 0; /* FIXME */
2010             break;
2011
2012         default:
2013             err = -1; /* should not happen, but keeps compiler happy */
2014             break;
2015         }
2016
2017         che_prev       = che;
2018         elem_type_prev = elem_type;
2019
2020         if (err)
2021             return err;
2022
2023         if (get_bits_left(&gb) < 3) {
2024             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
2025             return -1;
2026         }
2027     }
2028
2029     spectral_to_sample(ac);
2030
2031     multiplier = (ac->m4ac.sbr == 1) ? ac->m4ac.ext_sample_rate > ac->m4ac.sample_rate : 0;
2032     samples <<= multiplier;
2033     if (ac->output_configured < OC_LOCKED) {
2034         avctx->sample_rate = ac->m4ac.sample_rate << multiplier;
2035         avctx->frame_size = samples;
2036     }
2037
2038     data_size_tmp = samples * avctx->channels * sizeof(int16_t);
2039     if (*data_size < data_size_tmp) {
2040         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
2041                "Output buffer too small (%d) or trying to output too many samples (%d) for this frame.\n",
2042                *data_size, data_size_tmp);
2043         return -1;
2044     }
2045     *data_size = data_size_tmp;
2046
2047     if (samples)
2048         ac->dsp.float_to_int16_interleave(data, (const float **)ac->output_data, samples, avctx->channels);
2049
2050     if (ac->output_configured)
2051         ac->output_configured = OC_LOCKED;
2052
2053     buf_consumed = (get_bits_count(&gb) + 7) >> 3;
2054     for (buf_offset = buf_consumed; buf_offset < buf_size; buf_offset++)
2055         if (buf[buf_offset])
2056             break;
2057
2058     return buf_size > buf_offset ? buf_consumed : buf_size;
2059 }
2060
2061 static av_cold int aac_decode_close(AVCodecContext *avctx)
2062 {
2063     AACContext *ac = avctx->priv_data;
2064     int i, type;
2065
2066     for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
2067         for (type = 0; type < 4; type++) {
2068             if (ac->che[type][i])
2069                 ff_aac_sbr_ctx_close(&ac->che[type][i]->sbr);
2070             av_freep(&ac->che[type][i]);
2071         }
2072     }
2073
2074     ff_mdct_end(&ac->mdct);
2075     ff_mdct_end(&ac->mdct_small);
2076     return 0;
2077 }
2078
2079 AVCodec aac_decoder = {
2080     "aac",
2081     AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
2082     CODEC_ID_AAC,
2083     sizeof(AACContext),
2084     aac_decode_init,
2085     NULL,
2086     aac_decode_close,
2087     aac_decode_frame,
2088     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Advanced Audio Coding"),
2089     .sample_fmts = (const enum SampleFormat[]) {
2090         SAMPLE_FMT_S16,SAMPLE_FMT_NONE
2091     },
2092     .channel_layouts = aac_channel_layout,
2093 };