avcodec/aacsbr: Replace impossible condition by assert
[ffmpeg.git] / libavcodec / aacsbr.c
1 /*
2  * AAC Spectral Band Replication decoding functions
3  * Copyright (c) 2008-2009 Robert Swain ( rob opendot cl )
4  * Copyright (c) 2009-2010 Alex Converse <alex.converse@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 Spectral Band Replication decoding functions
26  * @author Robert Swain ( rob opendot cl )
27  */
28
29 #include "aac.h"
30 #include "sbr.h"
31 #include "aacsbr.h"
32 #include "aacsbrdata.h"
33 #include "aacsbr_tablegen.h"
34 #include "fft.h"
35 #include "aacps.h"
36 #include "sbrdsp.h"
37 #include "libavutil/internal.h"
38 #include "libavutil/libm.h"
39 #include "libavutil/avassert.h"
40
41 #include <stdint.h>
42 #include <float.h>
43 #include <math.h>
44
45 #define ENVELOPE_ADJUSTMENT_OFFSET 2
46 #define NOISE_FLOOR_OFFSET 6.0f
47
48 #if ARCH_MIPS
49 #include "mips/aacsbr_mips.h"
50 #endif /* ARCH_MIPS */
51
52 /**
53  * SBR VLC tables
54  */
55 enum {
56     T_HUFFMAN_ENV_1_5DB,
57     F_HUFFMAN_ENV_1_5DB,
58     T_HUFFMAN_ENV_BAL_1_5DB,
59     F_HUFFMAN_ENV_BAL_1_5DB,
60     T_HUFFMAN_ENV_3_0DB,
61     F_HUFFMAN_ENV_3_0DB,
62     T_HUFFMAN_ENV_BAL_3_0DB,
63     F_HUFFMAN_ENV_BAL_3_0DB,
64     T_HUFFMAN_NOISE_3_0DB,
65     T_HUFFMAN_NOISE_BAL_3_0DB,
66 };
67
68 /**
69  * bs_frame_class - frame class of current SBR frame (14496-3 sp04 p98)
70  */
71 enum {
72     FIXFIX,
73     FIXVAR,
74     VARFIX,
75     VARVAR,
76 };
77
78 enum {
79     EXTENSION_ID_PS = 2,
80 };
81
82 static VLC vlc_sbr[10];
83 static const int8_t vlc_sbr_lav[10] =
84     { 60, 60, 24, 24, 31, 31, 12, 12, 31, 12 };
85
86 #define SBR_INIT_VLC_STATIC(num, size) \
87     INIT_VLC_STATIC(&vlc_sbr[num], 9, sbr_tmp[num].table_size / sbr_tmp[num].elem_size,     \
88                     sbr_tmp[num].sbr_bits ,                      1,                      1, \
89                     sbr_tmp[num].sbr_codes, sbr_tmp[num].elem_size, sbr_tmp[num].elem_size, \
90                     size)
91
92 #define SBR_VLC_ROW(name) \
93     { name ## _codes, name ## _bits, sizeof(name ## _codes), sizeof(name ## _codes[0]) }
94
95 static void aacsbr_func_ptr_init(AACSBRContext *c);
96
97 av_cold void ff_aac_sbr_init(void)
98 {
99     static const struct {
100         const void *sbr_codes, *sbr_bits;
101         const unsigned int table_size, elem_size;
102     } sbr_tmp[] = {
103         SBR_VLC_ROW(t_huffman_env_1_5dB),
104         SBR_VLC_ROW(f_huffman_env_1_5dB),
105         SBR_VLC_ROW(t_huffman_env_bal_1_5dB),
106         SBR_VLC_ROW(f_huffman_env_bal_1_5dB),
107         SBR_VLC_ROW(t_huffman_env_3_0dB),
108         SBR_VLC_ROW(f_huffman_env_3_0dB),
109         SBR_VLC_ROW(t_huffman_env_bal_3_0dB),
110         SBR_VLC_ROW(f_huffman_env_bal_3_0dB),
111         SBR_VLC_ROW(t_huffman_noise_3_0dB),
112         SBR_VLC_ROW(t_huffman_noise_bal_3_0dB),
113     };
114
115     // SBR VLC table initialization
116     SBR_INIT_VLC_STATIC(0, 1098);
117     SBR_INIT_VLC_STATIC(1, 1092);
118     SBR_INIT_VLC_STATIC(2, 768);
119     SBR_INIT_VLC_STATIC(3, 1026);
120     SBR_INIT_VLC_STATIC(4, 1058);
121     SBR_INIT_VLC_STATIC(5, 1052);
122     SBR_INIT_VLC_STATIC(6, 544);
123     SBR_INIT_VLC_STATIC(7, 544);
124     SBR_INIT_VLC_STATIC(8, 592);
125     SBR_INIT_VLC_STATIC(9, 512);
126
127     aacsbr_tableinit();
128
129     ff_ps_init();
130 }
131
132 /** Places SBR in pure upsampling mode. */
133 static void sbr_turnoff(SpectralBandReplication *sbr) {
134     sbr->start = 0;
135     // Init defults used in pure upsampling mode
136     sbr->kx[1] = 32; //Typo in spec, kx' inits to 32
137     sbr->m[1] = 0;
138     // Reset values for first SBR header
139     sbr->data[0].e_a[1] = sbr->data[1].e_a[1] = -1;
140     memset(&sbr->spectrum_params, -1, sizeof(SpectrumParameters));
141 }
142
143 av_cold void ff_aac_sbr_ctx_init(AACContext *ac, SpectralBandReplication *sbr)
144 {
145     if(sbr->mdct.mdct_bits)
146         return;
147     sbr->kx[0] = sbr->kx[1];
148     sbr_turnoff(sbr);
149     sbr->data[0].synthesis_filterbank_samples_offset = SBR_SYNTHESIS_BUF_SIZE - (1280 - 128);
150     sbr->data[1].synthesis_filterbank_samples_offset = SBR_SYNTHESIS_BUF_SIZE - (1280 - 128);
151     /* SBR requires samples to be scaled to +/-32768.0 to work correctly.
152      * mdct scale factors are adjusted to scale up from +/-1.0 at analysis
153      * and scale back down at synthesis. */
154     ff_mdct_init(&sbr->mdct,     7, 1, 1.0 / (64 * 32768.0));
155     ff_mdct_init(&sbr->mdct_ana, 7, 1, -2.0 * 32768.0);
156     ff_ps_ctx_init(&sbr->ps);
157     ff_sbrdsp_init(&sbr->dsp);
158     aacsbr_func_ptr_init(&sbr->c);
159 }
160
161 av_cold void ff_aac_sbr_ctx_close(SpectralBandReplication *sbr)
162 {
163     ff_mdct_end(&sbr->mdct);
164     ff_mdct_end(&sbr->mdct_ana);
165 }
166
167 static int qsort_comparison_function_int16(const void *a, const void *b)
168 {
169     return *(const int16_t *)a - *(const int16_t *)b;
170 }
171
172 static inline int in_table_int16(const int16_t *table, int last_el, int16_t needle)
173 {
174     int i;
175     for (i = 0; i <= last_el; i++)
176         if (table[i] == needle)
177             return 1;
178     return 0;
179 }
180
181 /// Limiter Frequency Band Table (14496-3 sp04 p198)
182 static void sbr_make_f_tablelim(SpectralBandReplication *sbr)
183 {
184     int k;
185     if (sbr->bs_limiter_bands > 0) {
186         static const float bands_warped[3] = { 1.32715174233856803909f,   //2^(0.49/1.2)
187                                                1.18509277094158210129f,   //2^(0.49/2)
188                                                1.11987160404675912501f }; //2^(0.49/3)
189         const float lim_bands_per_octave_warped = bands_warped[sbr->bs_limiter_bands - 1];
190         int16_t patch_borders[7];
191         uint16_t *in = sbr->f_tablelim + 1, *out = sbr->f_tablelim;
192
193         patch_borders[0] = sbr->kx[1];
194         for (k = 1; k <= sbr->num_patches; k++)
195             patch_borders[k] = patch_borders[k-1] + sbr->patch_num_subbands[k-1];
196
197         memcpy(sbr->f_tablelim, sbr->f_tablelow,
198                (sbr->n[0] + 1) * sizeof(sbr->f_tablelow[0]));
199         if (sbr->num_patches > 1)
200             memcpy(sbr->f_tablelim + sbr->n[0] + 1, patch_borders + 1,
201                    (sbr->num_patches - 1) * sizeof(patch_borders[0]));
202
203         qsort(sbr->f_tablelim, sbr->num_patches + sbr->n[0],
204               sizeof(sbr->f_tablelim[0]),
205               qsort_comparison_function_int16);
206
207         sbr->n_lim = sbr->n[0] + sbr->num_patches - 1;
208         while (out < sbr->f_tablelim + sbr->n_lim) {
209             if (*in >= *out * lim_bands_per_octave_warped) {
210                 *++out = *in++;
211             } else if (*in == *out ||
212                 !in_table_int16(patch_borders, sbr->num_patches, *in)) {
213                 in++;
214                 sbr->n_lim--;
215             } else if (!in_table_int16(patch_borders, sbr->num_patches, *out)) {
216                 *out = *in++;
217                 sbr->n_lim--;
218             } else {
219                 *++out = *in++;
220             }
221         }
222     } else {
223         sbr->f_tablelim[0] = sbr->f_tablelow[0];
224         sbr->f_tablelim[1] = sbr->f_tablelow[sbr->n[0]];
225         sbr->n_lim = 1;
226     }
227 }
228
229 static unsigned int read_sbr_header(SpectralBandReplication *sbr, GetBitContext *gb)
230 {
231     unsigned int cnt = get_bits_count(gb);
232     uint8_t bs_header_extra_1;
233     uint8_t bs_header_extra_2;
234     int old_bs_limiter_bands = sbr->bs_limiter_bands;
235     SpectrumParameters old_spectrum_params;
236
237     sbr->start = 1;
238
239     // Save last spectrum parameters variables to compare to new ones
240     memcpy(&old_spectrum_params, &sbr->spectrum_params, sizeof(SpectrumParameters));
241
242     sbr->bs_amp_res_header              = get_bits1(gb);
243     sbr->spectrum_params.bs_start_freq  = get_bits(gb, 4);
244     sbr->spectrum_params.bs_stop_freq   = get_bits(gb, 4);
245     sbr->spectrum_params.bs_xover_band  = get_bits(gb, 3);
246                                           skip_bits(gb, 2); // bs_reserved
247
248     bs_header_extra_1 = get_bits1(gb);
249     bs_header_extra_2 = get_bits1(gb);
250
251     if (bs_header_extra_1) {
252         sbr->spectrum_params.bs_freq_scale  = get_bits(gb, 2);
253         sbr->spectrum_params.bs_alter_scale = get_bits1(gb);
254         sbr->spectrum_params.bs_noise_bands = get_bits(gb, 2);
255     } else {
256         sbr->spectrum_params.bs_freq_scale  = 2;
257         sbr->spectrum_params.bs_alter_scale = 1;
258         sbr->spectrum_params.bs_noise_bands = 2;
259     }
260
261     // Check if spectrum parameters changed
262     if (memcmp(&old_spectrum_params, &sbr->spectrum_params, sizeof(SpectrumParameters)))
263         sbr->reset = 1;
264
265     if (bs_header_extra_2) {
266         sbr->bs_limiter_bands  = get_bits(gb, 2);
267         sbr->bs_limiter_gains  = get_bits(gb, 2);
268         sbr->bs_interpol_freq  = get_bits1(gb);
269         sbr->bs_smoothing_mode = get_bits1(gb);
270     } else {
271         sbr->bs_limiter_bands  = 2;
272         sbr->bs_limiter_gains  = 2;
273         sbr->bs_interpol_freq  = 1;
274         sbr->bs_smoothing_mode = 1;
275     }
276
277     if (sbr->bs_limiter_bands != old_bs_limiter_bands && !sbr->reset)
278         sbr_make_f_tablelim(sbr);
279
280     return get_bits_count(gb) - cnt;
281 }
282
283 static int array_min_int16(const int16_t *array, int nel)
284 {
285     int i, min = array[0];
286     for (i = 1; i < nel; i++)
287         min = FFMIN(array[i], min);
288     return min;
289 }
290
291 static void make_bands(int16_t* bands, int start, int stop, int num_bands)
292 {
293     int k, previous, present;
294     float base, prod;
295
296     base = powf((float)stop / start, 1.0f / num_bands);
297     prod = start;
298     previous = start;
299
300     for (k = 0; k < num_bands-1; k++) {
301         prod *= base;
302         present  = lrintf(prod);
303         bands[k] = present - previous;
304         previous = present;
305     }
306     bands[num_bands-1] = stop - previous;
307 }
308
309 static int check_n_master(AVCodecContext *avctx, int n_master, int bs_xover_band)
310 {
311     // Requirements (14496-3 sp04 p205)
312     if (n_master <= 0) {
313         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid n_master: %d\n", n_master);
314         return -1;
315     }
316     if (bs_xover_band >= n_master) {
317         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
318                "Invalid bitstream, crossover band index beyond array bounds: %d\n",
319                bs_xover_band);
320         return -1;
321     }
322     return 0;
323 }
324
325 /// Master Frequency Band Table (14496-3 sp04 p194)
326 static int sbr_make_f_master(AACContext *ac, SpectralBandReplication *sbr,
327                              SpectrumParameters *spectrum)
328 {
329     unsigned int temp, max_qmf_subbands = 0;
330     unsigned int start_min, stop_min;
331     int k;
332     const int8_t *sbr_offset_ptr;
333     int16_t stop_dk[13];
334
335     if (sbr->sample_rate < 32000) {
336         temp = 3000;
337     } else if (sbr->sample_rate < 64000) {
338         temp = 4000;
339     } else
340         temp = 5000;
341
342     switch (sbr->sample_rate) {
343     case 16000:
344         sbr_offset_ptr = sbr_offset[0];
345         break;
346     case 22050:
347         sbr_offset_ptr = sbr_offset[1];
348         break;
349     case 24000:
350         sbr_offset_ptr = sbr_offset[2];
351         break;
352     case 32000:
353         sbr_offset_ptr = sbr_offset[3];
354         break;
355     case 44100: case 48000: case 64000:
356         sbr_offset_ptr = sbr_offset[4];
357         break;
358     case 88200: case 96000: case 128000: case 176400: case 192000:
359         sbr_offset_ptr = sbr_offset[5];
360         break;
361     default:
362         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
363                "Unsupported sample rate for SBR: %d\n", sbr->sample_rate);
364         return -1;
365     }
366
367     start_min = ((temp << 7) + (sbr->sample_rate >> 1)) / sbr->sample_rate;
368     stop_min  = ((temp << 8) + (sbr->sample_rate >> 1)) / sbr->sample_rate;
369
370     sbr->k[0] = start_min + sbr_offset_ptr[spectrum->bs_start_freq];
371
372     if (spectrum->bs_stop_freq < 14) {
373         sbr->k[2] = stop_min;
374         make_bands(stop_dk, stop_min, 64, 13);
375         qsort(stop_dk, 13, sizeof(stop_dk[0]), qsort_comparison_function_int16);
376         for (k = 0; k < spectrum->bs_stop_freq; k++)
377             sbr->k[2] += stop_dk[k];
378     } else if (spectrum->bs_stop_freq == 14) {
379         sbr->k[2] = 2*sbr->k[0];
380     } else if (spectrum->bs_stop_freq == 15) {
381         sbr->k[2] = 3*sbr->k[0];
382     } else {
383         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
384                "Invalid bs_stop_freq: %d\n", spectrum->bs_stop_freq);
385         return -1;
386     }
387     sbr->k[2] = FFMIN(64, sbr->k[2]);
388
389     // Requirements (14496-3 sp04 p205)
390     if (sbr->sample_rate <= 32000) {
391         max_qmf_subbands = 48;
392     } else if (sbr->sample_rate == 44100) {
393         max_qmf_subbands = 35;
394     } else if (sbr->sample_rate >= 48000)
395         max_qmf_subbands = 32;
396     else
397         av_assert0(0);
398
399     if (sbr->k[2] - sbr->k[0] > max_qmf_subbands) {
400         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
401                "Invalid bitstream, too many QMF subbands: %d\n", sbr->k[2] - sbr->k[0]);
402         return -1;
403     }
404
405     if (!spectrum->bs_freq_scale) {
406         int dk, k2diff;
407
408         dk = spectrum->bs_alter_scale + 1;
409         sbr->n_master = ((sbr->k[2] - sbr->k[0] + (dk&2)) >> dk) << 1;
410         if (check_n_master(ac->avctx, sbr->n_master, sbr->spectrum_params.bs_xover_band))
411             return -1;
412
413         for (k = 1; k <= sbr->n_master; k++)
414             sbr->f_master[k] = dk;
415
416         k2diff = sbr->k[2] - sbr->k[0] - sbr->n_master * dk;
417         if (k2diff < 0) {
418             sbr->f_master[1]--;
419             sbr->f_master[2]-= (k2diff < -1);
420         } else if (k2diff) {
421             sbr->f_master[sbr->n_master]++;
422         }
423
424         sbr->f_master[0] = sbr->k[0];
425         for (k = 1; k <= sbr->n_master; k++)
426             sbr->f_master[k] += sbr->f_master[k - 1];
427
428     } else {
429         int half_bands = 7 - spectrum->bs_freq_scale;      // bs_freq_scale  = {1,2,3}
430         int two_regions, num_bands_0;
431         int vdk0_max, vdk1_min;
432         int16_t vk0[49];
433
434         if (49 * sbr->k[2] > 110 * sbr->k[0]) {
435             two_regions = 1;
436             sbr->k[1] = 2 * sbr->k[0];
437         } else {
438             two_regions = 0;
439             sbr->k[1] = sbr->k[2];
440         }
441
442         num_bands_0 = lrintf(half_bands * log2f(sbr->k[1] / (float)sbr->k[0])) * 2;
443
444         if (num_bands_0 <= 0) { // Requirements (14496-3 sp04 p205)
445             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid num_bands_0: %d\n", num_bands_0);
446             return -1;
447         }
448
449         vk0[0] = 0;
450
451         make_bands(vk0+1, sbr->k[0], sbr->k[1], num_bands_0);
452
453         qsort(vk0 + 1, num_bands_0, sizeof(vk0[1]), qsort_comparison_function_int16);
454         vdk0_max = vk0[num_bands_0];
455
456         vk0[0] = sbr->k[0];
457         for (k = 1; k <= num_bands_0; k++) {
458             if (vk0[k] <= 0) { // Requirements (14496-3 sp04 p205)
459                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid vDk0[%d]: %d\n", k, vk0[k]);
460                 return -1;
461             }
462             vk0[k] += vk0[k-1];
463         }
464
465         if (two_regions) {
466             int16_t vk1[49];
467             float invwarp = spectrum->bs_alter_scale ? 0.76923076923076923077f
468                                                      : 1.0f; // bs_alter_scale = {0,1}
469             int num_bands_1 = lrintf(half_bands * invwarp *
470                                      log2f(sbr->k[2] / (float)sbr->k[1])) * 2;
471
472             make_bands(vk1+1, sbr->k[1], sbr->k[2], num_bands_1);
473
474             vdk1_min = array_min_int16(vk1 + 1, num_bands_1);
475
476             if (vdk1_min < vdk0_max) {
477                 int change;
478                 qsort(vk1 + 1, num_bands_1, sizeof(vk1[1]), qsort_comparison_function_int16);
479                 change = FFMIN(vdk0_max - vk1[1], (vk1[num_bands_1] - vk1[1]) >> 1);
480                 vk1[1]           += change;
481                 vk1[num_bands_1] -= change;
482             }
483
484             qsort(vk1 + 1, num_bands_1, sizeof(vk1[1]), qsort_comparison_function_int16);
485
486             vk1[0] = sbr->k[1];
487             for (k = 1; k <= num_bands_1; k++) {
488                 if (vk1[k] <= 0) { // Requirements (14496-3 sp04 p205)
489                     av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid vDk1[%d]: %d\n", k, vk1[k]);
490                     return -1;
491                 }
492                 vk1[k] += vk1[k-1];
493             }
494
495             sbr->n_master = num_bands_0 + num_bands_1;
496             if (check_n_master(ac->avctx, sbr->n_master, sbr->spectrum_params.bs_xover_band))
497                 return -1;
498             memcpy(&sbr->f_master[0],               vk0,
499                    (num_bands_0 + 1) * sizeof(sbr->f_master[0]));
500             memcpy(&sbr->f_master[num_bands_0 + 1], vk1 + 1,
501                     num_bands_1      * sizeof(sbr->f_master[0]));
502
503         } else {
504             sbr->n_master = num_bands_0;
505             if (check_n_master(ac->avctx, sbr->n_master, sbr->spectrum_params.bs_xover_band))
506                 return -1;
507             memcpy(sbr->f_master, vk0, (num_bands_0 + 1) * sizeof(sbr->f_master[0]));
508         }
509     }
510
511     return 0;
512 }
513
514 /// High Frequency Generation - Patch Construction (14496-3 sp04 p216 fig. 4.46)
515 static int sbr_hf_calc_npatches(AACContext *ac, SpectralBandReplication *sbr)
516 {
517     int i, k, sb = 0;
518     int msb = sbr->k[0];
519     int usb = sbr->kx[1];
520     int goal_sb = ((1000 << 11) + (sbr->sample_rate >> 1)) / sbr->sample_rate;
521
522     sbr->num_patches = 0;
523
524     if (goal_sb < sbr->kx[1] + sbr->m[1]) {
525         for (k = 0; sbr->f_master[k] < goal_sb; k++) ;
526     } else
527         k = sbr->n_master;
528
529     do {
530         int odd = 0;
531         for (i = k; i == k || sb > (sbr->k[0] - 1 + msb - odd); i--) {
532             sb = sbr->f_master[i];
533             odd = (sb + sbr->k[0]) & 1;
534         }
535
536         // Requirements (14496-3 sp04 p205) sets the maximum number of patches to 5.
537         // After this check the final number of patches can still be six which is
538         // illegal however the Coding Technologies decoder check stream has a final
539         // count of 6 patches
540         if (sbr->num_patches > 5) {
541             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Too many patches: %d\n", sbr->num_patches);
542             return -1;
543         }
544
545         sbr->patch_num_subbands[sbr->num_patches]  = FFMAX(sb - usb, 0);
546         sbr->patch_start_subband[sbr->num_patches] = sbr->k[0] - odd - sbr->patch_num_subbands[sbr->num_patches];
547
548         if (sbr->patch_num_subbands[sbr->num_patches] > 0) {
549             usb = sb;
550             msb = sb;
551             sbr->num_patches++;
552         } else
553             msb = sbr->kx[1];
554
555         if (sbr->f_master[k] - sb < 3)
556             k = sbr->n_master;
557     } while (sb != sbr->kx[1] + sbr->m[1]);
558
559     if (sbr->num_patches > 1 &&
560         sbr->patch_num_subbands[sbr->num_patches - 1] < 3)
561         sbr->num_patches--;
562
563     return 0;
564 }
565
566 /// Derived Frequency Band Tables (14496-3 sp04 p197)
567 static int sbr_make_f_derived(AACContext *ac, SpectralBandReplication *sbr)
568 {
569     int k, temp;
570
571     sbr->n[1] = sbr->n_master - sbr->spectrum_params.bs_xover_band;
572     sbr->n[0] = (sbr->n[1] + 1) >> 1;
573
574     memcpy(sbr->f_tablehigh, &sbr->f_master[sbr->spectrum_params.bs_xover_band],
575            (sbr->n[1] + 1) * sizeof(sbr->f_master[0]));
576     sbr->m[1] = sbr->f_tablehigh[sbr->n[1]] - sbr->f_tablehigh[0];
577     sbr->kx[1] = sbr->f_tablehigh[0];
578
579     // Requirements (14496-3 sp04 p205)
580     if (sbr->kx[1] + sbr->m[1] > 64) {
581         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
582                "Stop frequency border too high: %d\n", sbr->kx[1] + sbr->m[1]);
583         return -1;
584     }
585     if (sbr->kx[1] > 32) {
586         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Start frequency border too high: %d\n", sbr->kx[1]);
587         return -1;
588     }
589
590     sbr->f_tablelow[0] = sbr->f_tablehigh[0];
591     temp = sbr->n[1] & 1;
592     for (k = 1; k <= sbr->n[0]; k++)
593         sbr->f_tablelow[k] = sbr->f_tablehigh[2 * k - temp];
594
595     sbr->n_q = FFMAX(1, lrintf(sbr->spectrum_params.bs_noise_bands *
596                                log2f(sbr->k[2] / (float)sbr->kx[1]))); // 0 <= bs_noise_bands <= 3
597     if (sbr->n_q > 5) {
598         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Too many noise floor scale factors: %d\n", sbr->n_q);
599         return -1;
600     }
601
602     sbr->f_tablenoise[0] = sbr->f_tablelow[0];
603     temp = 0;
604     for (k = 1; k <= sbr->n_q; k++) {
605         temp += (sbr->n[0] - temp) / (sbr->n_q + 1 - k);
606         sbr->f_tablenoise[k] = sbr->f_tablelow[temp];
607     }
608
609     if (sbr_hf_calc_npatches(ac, sbr) < 0)
610         return -1;
611
612     sbr_make_f_tablelim(sbr);
613
614     sbr->data[0].f_indexnoise = 0;
615     sbr->data[1].f_indexnoise = 0;
616
617     return 0;
618 }
619
620 static av_always_inline void get_bits1_vector(GetBitContext *gb, uint8_t *vec,
621                                               int elements)
622 {
623     int i;
624     for (i = 0; i < elements; i++) {
625         vec[i] = get_bits1(gb);
626     }
627 }
628
629 /** ceil(log2(index+1)) */
630 static const int8_t ceil_log2[] = {
631     0, 1, 2, 2, 3, 3,
632 };
633
634 static int read_sbr_grid(AACContext *ac, SpectralBandReplication *sbr,
635                          GetBitContext *gb, SBRData *ch_data)
636 {
637     int i;
638     int bs_pointer = 0;
639     // frameLengthFlag ? 15 : 16; 960 sample length frames unsupported; this value is numTimeSlots
640     int abs_bord_trail = 16;
641     int num_rel_lead, num_rel_trail;
642     unsigned bs_num_env_old = ch_data->bs_num_env;
643
644     ch_data->bs_freq_res[0] = ch_data->bs_freq_res[ch_data->bs_num_env];
645     ch_data->bs_amp_res = sbr->bs_amp_res_header;
646     ch_data->t_env_num_env_old = ch_data->t_env[bs_num_env_old];
647
648     switch (ch_data->bs_frame_class = get_bits(gb, 2)) {
649     case FIXFIX:
650         ch_data->bs_num_env                 = 1 << get_bits(gb, 2);
651         num_rel_lead                        = ch_data->bs_num_env - 1;
652         if (ch_data->bs_num_env == 1)
653             ch_data->bs_amp_res = 0;
654
655         if (ch_data->bs_num_env > 4) {
656             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
657                    "Invalid bitstream, too many SBR envelopes in FIXFIX type SBR frame: %d\n",
658                    ch_data->bs_num_env);
659             return -1;
660         }
661
662         ch_data->t_env[0]                   = 0;
663         ch_data->t_env[ch_data->bs_num_env] = abs_bord_trail;
664
665         abs_bord_trail = (abs_bord_trail + (ch_data->bs_num_env >> 1)) /
666                    ch_data->bs_num_env;
667         for (i = 0; i < num_rel_lead; i++)
668             ch_data->t_env[i + 1] = ch_data->t_env[i] + abs_bord_trail;
669
670         ch_data->bs_freq_res[1] = get_bits1(gb);
671         for (i = 1; i < ch_data->bs_num_env; i++)
672             ch_data->bs_freq_res[i + 1] = ch_data->bs_freq_res[1];
673         break;
674     case FIXVAR:
675         abs_bord_trail                     += get_bits(gb, 2);
676         num_rel_trail                       = get_bits(gb, 2);
677         ch_data->bs_num_env                 = num_rel_trail + 1;
678         ch_data->t_env[0]                   = 0;
679         ch_data->t_env[ch_data->bs_num_env] = abs_bord_trail;
680
681         for (i = 0; i < num_rel_trail; i++)
682             ch_data->t_env[ch_data->bs_num_env - 1 - i] =
683                 ch_data->t_env[ch_data->bs_num_env - i] - 2 * get_bits(gb, 2) - 2;
684
685         bs_pointer = get_bits(gb, ceil_log2[ch_data->bs_num_env]);
686
687         for (i = 0; i < ch_data->bs_num_env; i++)
688             ch_data->bs_freq_res[ch_data->bs_num_env - i] = get_bits1(gb);
689         break;
690     case VARFIX:
691         ch_data->t_env[0]                   = get_bits(gb, 2);
692         num_rel_lead                        = get_bits(gb, 2);
693         ch_data->bs_num_env                 = num_rel_lead + 1;
694         ch_data->t_env[ch_data->bs_num_env] = abs_bord_trail;
695
696         for (i = 0; i < num_rel_lead; i++)
697             ch_data->t_env[i + 1] = ch_data->t_env[i] + 2 * get_bits(gb, 2) + 2;
698
699         bs_pointer = get_bits(gb, ceil_log2[ch_data->bs_num_env]);
700
701         get_bits1_vector(gb, ch_data->bs_freq_res + 1, ch_data->bs_num_env);
702         break;
703     case VARVAR:
704         ch_data->t_env[0]                   = get_bits(gb, 2);
705         abs_bord_trail                     += get_bits(gb, 2);
706         num_rel_lead                        = get_bits(gb, 2);
707         num_rel_trail                       = get_bits(gb, 2);
708         ch_data->bs_num_env                 = num_rel_lead + num_rel_trail + 1;
709
710         if (ch_data->bs_num_env > 5) {
711             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
712                    "Invalid bitstream, too many SBR envelopes in VARVAR type SBR frame: %d\n",
713                    ch_data->bs_num_env);
714             return -1;
715         }
716
717         ch_data->t_env[ch_data->bs_num_env] = abs_bord_trail;
718
719         for (i = 0; i < num_rel_lead; i++)
720             ch_data->t_env[i + 1] = ch_data->t_env[i] + 2 * get_bits(gb, 2) + 2;
721         for (i = 0; i < num_rel_trail; i++)
722             ch_data->t_env[ch_data->bs_num_env - 1 - i] =
723                 ch_data->t_env[ch_data->bs_num_env - i] - 2 * get_bits(gb, 2) - 2;
724
725         bs_pointer = get_bits(gb, ceil_log2[ch_data->bs_num_env]);
726
727         get_bits1_vector(gb, ch_data->bs_freq_res + 1, ch_data->bs_num_env);
728         break;
729     }
730
731     av_assert0(bs_pointer >= 0);
732     if (bs_pointer > ch_data->bs_num_env + 1) {
733         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
734                "Invalid bitstream, bs_pointer points to a middle noise border outside the time borders table: %d\n",
735                bs_pointer);
736         return -1;
737     }
738
739     for (i = 1; i <= ch_data->bs_num_env; i++) {
740         if (ch_data->t_env[i-1] > ch_data->t_env[i]) {
741             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Non monotone time borders\n");
742             return -1;
743         }
744     }
745
746     ch_data->bs_num_noise = (ch_data->bs_num_env > 1) + 1;
747
748     ch_data->t_q[0]                     = ch_data->t_env[0];
749     ch_data->t_q[ch_data->bs_num_noise] = ch_data->t_env[ch_data->bs_num_env];
750     if (ch_data->bs_num_noise > 1) {
751         int idx;
752         if (ch_data->bs_frame_class == FIXFIX) {
753             idx = ch_data->bs_num_env >> 1;
754         } else if (ch_data->bs_frame_class & 1) { // FIXVAR or VARVAR
755             idx = ch_data->bs_num_env - FFMAX(bs_pointer - 1, 1);
756         } else { // VARFIX
757             if (!bs_pointer)
758                 idx = 1;
759             else if (bs_pointer == 1)
760                 idx = ch_data->bs_num_env - 1;
761             else // bs_pointer > 1
762                 idx = bs_pointer - 1;
763         }
764         ch_data->t_q[1] = ch_data->t_env[idx];
765     }
766
767     ch_data->e_a[0] = -(ch_data->e_a[1] != bs_num_env_old); // l_APrev
768     ch_data->e_a[1] = -1;
769     if ((ch_data->bs_frame_class & 1) && bs_pointer) { // FIXVAR or VARVAR and bs_pointer != 0
770         ch_data->e_a[1] = ch_data->bs_num_env + 1 - bs_pointer;
771     } else if ((ch_data->bs_frame_class == 2) && (bs_pointer > 1)) // VARFIX and bs_pointer > 1
772         ch_data->e_a[1] = bs_pointer - 1;
773
774     return 0;
775 }
776
777 static void copy_sbr_grid(SBRData *dst, const SBRData *src) {
778     //These variables are saved from the previous frame rather than copied
779     dst->bs_freq_res[0]    = dst->bs_freq_res[dst->bs_num_env];
780     dst->t_env_num_env_old = dst->t_env[dst->bs_num_env];
781     dst->e_a[0]            = -(dst->e_a[1] != dst->bs_num_env);
782
783     //These variables are read from the bitstream and therefore copied
784     memcpy(dst->bs_freq_res+1, src->bs_freq_res+1, sizeof(dst->bs_freq_res)-sizeof(*dst->bs_freq_res));
785     memcpy(dst->t_env,         src->t_env,         sizeof(dst->t_env));
786     memcpy(dst->t_q,           src->t_q,           sizeof(dst->t_q));
787     dst->bs_num_env        = src->bs_num_env;
788     dst->bs_amp_res        = src->bs_amp_res;
789     dst->bs_num_noise      = src->bs_num_noise;
790     dst->bs_frame_class    = src->bs_frame_class;
791     dst->e_a[1]            = src->e_a[1];
792 }
793
794 /// Read how the envelope and noise floor data is delta coded
795 static void read_sbr_dtdf(SpectralBandReplication *sbr, GetBitContext *gb,
796                           SBRData *ch_data)
797 {
798     get_bits1_vector(gb, ch_data->bs_df_env,   ch_data->bs_num_env);
799     get_bits1_vector(gb, ch_data->bs_df_noise, ch_data->bs_num_noise);
800 }
801
802 /// Read inverse filtering data
803 static void read_sbr_invf(SpectralBandReplication *sbr, GetBitContext *gb,
804                           SBRData *ch_data)
805 {
806     int i;
807
808     memcpy(ch_data->bs_invf_mode[1], ch_data->bs_invf_mode[0], 5 * sizeof(uint8_t));
809     for (i = 0; i < sbr->n_q; i++)
810         ch_data->bs_invf_mode[0][i] = get_bits(gb, 2);
811 }
812
813 static void read_sbr_envelope(SpectralBandReplication *sbr, GetBitContext *gb,
814                               SBRData *ch_data, int ch)
815 {
816     int bits;
817     int i, j, k;
818     VLC_TYPE (*t_huff)[2], (*f_huff)[2];
819     int t_lav, f_lav;
820     const int delta = (ch == 1 && sbr->bs_coupling == 1) + 1;
821     const int odd = sbr->n[1] & 1;
822
823     if (sbr->bs_coupling && ch) {
824         if (ch_data->bs_amp_res) {
825             bits   = 5;
826             t_huff = vlc_sbr[T_HUFFMAN_ENV_BAL_3_0DB].table;
827             t_lav  = vlc_sbr_lav[T_HUFFMAN_ENV_BAL_3_0DB];
828             f_huff = vlc_sbr[F_HUFFMAN_ENV_BAL_3_0DB].table;
829             f_lav  = vlc_sbr_lav[F_HUFFMAN_ENV_BAL_3_0DB];
830         } else {
831             bits   = 6;
832             t_huff = vlc_sbr[T_HUFFMAN_ENV_BAL_1_5DB].table;
833             t_lav  = vlc_sbr_lav[T_HUFFMAN_ENV_BAL_1_5DB];
834             f_huff = vlc_sbr[F_HUFFMAN_ENV_BAL_1_5DB].table;
835             f_lav  = vlc_sbr_lav[F_HUFFMAN_ENV_BAL_1_5DB];
836         }
837     } else {
838         if (ch_data->bs_amp_res) {
839             bits   = 6;
840             t_huff = vlc_sbr[T_HUFFMAN_ENV_3_0DB].table;
841             t_lav  = vlc_sbr_lav[T_HUFFMAN_ENV_3_0DB];
842             f_huff = vlc_sbr[F_HUFFMAN_ENV_3_0DB].table;
843             f_lav  = vlc_sbr_lav[F_HUFFMAN_ENV_3_0DB];
844         } else {
845             bits   = 7;
846             t_huff = vlc_sbr[T_HUFFMAN_ENV_1_5DB].table;
847             t_lav  = vlc_sbr_lav[T_HUFFMAN_ENV_1_5DB];
848             f_huff = vlc_sbr[F_HUFFMAN_ENV_1_5DB].table;
849             f_lav  = vlc_sbr_lav[F_HUFFMAN_ENV_1_5DB];
850         }
851     }
852
853     for (i = 0; i < ch_data->bs_num_env; i++) {
854         if (ch_data->bs_df_env[i]) {
855             // bs_freq_res[0] == bs_freq_res[bs_num_env] from prev frame
856             if (ch_data->bs_freq_res[i + 1] == ch_data->bs_freq_res[i]) {
857                 for (j = 0; j < sbr->n[ch_data->bs_freq_res[i + 1]]; j++)
858                     ch_data->env_facs[i + 1][j] = ch_data->env_facs[i][j] + delta * (get_vlc2(gb, t_huff, 9, 3) - t_lav);
859             } else if (ch_data->bs_freq_res[i + 1]) {
860                 for (j = 0; j < sbr->n[ch_data->bs_freq_res[i + 1]]; j++) {
861                     k = (j + odd) >> 1; // find k such that f_tablelow[k] <= f_tablehigh[j] < f_tablelow[k + 1]
862                     ch_data->env_facs[i + 1][j] = ch_data->env_facs[i][k] + delta * (get_vlc2(gb, t_huff, 9, 3) - t_lav);
863                 }
864             } else {
865                 for (j = 0; j < sbr->n[ch_data->bs_freq_res[i + 1]]; j++) {
866                     k = j ? 2*j - odd : 0; // find k such that f_tablehigh[k] == f_tablelow[j]
867                     ch_data->env_facs[i + 1][j] = ch_data->env_facs[i][k] + delta * (get_vlc2(gb, t_huff, 9, 3) - t_lav);
868                 }
869             }
870         } else {
871             ch_data->env_facs[i + 1][0] = delta * get_bits(gb, bits); // bs_env_start_value_balance
872             for (j = 1; j < sbr->n[ch_data->bs_freq_res[i + 1]]; j++)
873                 ch_data->env_facs[i + 1][j] = ch_data->env_facs[i + 1][j - 1] + delta * (get_vlc2(gb, f_huff, 9, 3) - f_lav);
874         }
875     }
876
877     //assign 0th elements of env_facs from last elements
878     memcpy(ch_data->env_facs[0], ch_data->env_facs[ch_data->bs_num_env],
879            sizeof(ch_data->env_facs[0]));
880 }
881
882 static void read_sbr_noise(SpectralBandReplication *sbr, GetBitContext *gb,
883                            SBRData *ch_data, int ch)
884 {
885     int i, j;
886     VLC_TYPE (*t_huff)[2], (*f_huff)[2];
887     int t_lav, f_lav;
888     int delta = (ch == 1 && sbr->bs_coupling == 1) + 1;
889
890     if (sbr->bs_coupling && ch) {
891         t_huff = vlc_sbr[T_HUFFMAN_NOISE_BAL_3_0DB].table;
892         t_lav  = vlc_sbr_lav[T_HUFFMAN_NOISE_BAL_3_0DB];
893         f_huff = vlc_sbr[F_HUFFMAN_ENV_BAL_3_0DB].table;
894         f_lav  = vlc_sbr_lav[F_HUFFMAN_ENV_BAL_3_0DB];
895     } else {
896         t_huff = vlc_sbr[T_HUFFMAN_NOISE_3_0DB].table;
897         t_lav  = vlc_sbr_lav[T_HUFFMAN_NOISE_3_0DB];
898         f_huff = vlc_sbr[F_HUFFMAN_ENV_3_0DB].table;
899         f_lav  = vlc_sbr_lav[F_HUFFMAN_ENV_3_0DB];
900     }
901
902     for (i = 0; i < ch_data->bs_num_noise; i++) {
903         if (ch_data->bs_df_noise[i]) {
904             for (j = 0; j < sbr->n_q; j++)
905                 ch_data->noise_facs[i + 1][j] = ch_data->noise_facs[i][j] + delta * (get_vlc2(gb, t_huff, 9, 2) - t_lav);
906         } else {
907             ch_data->noise_facs[i + 1][0] = delta * get_bits(gb, 5); // bs_noise_start_value_balance or bs_noise_start_value_level
908             for (j = 1; j < sbr->n_q; j++)
909                 ch_data->noise_facs[i + 1][j] = ch_data->noise_facs[i + 1][j - 1] + delta * (get_vlc2(gb, f_huff, 9, 3) - f_lav);
910         }
911     }
912
913     //assign 0th elements of noise_facs from last elements
914     memcpy(ch_data->noise_facs[0], ch_data->noise_facs[ch_data->bs_num_noise],
915            sizeof(ch_data->noise_facs[0]));
916 }
917
918 static void read_sbr_extension(AACContext *ac, SpectralBandReplication *sbr,
919                                GetBitContext *gb,
920                                int bs_extension_id, int *num_bits_left)
921 {
922     switch (bs_extension_id) {
923     case EXTENSION_ID_PS:
924         if (!ac->oc[1].m4ac.ps) {
925             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Parametric Stereo signaled to be not-present but was found in the bitstream.\n");
926             skip_bits_long(gb, *num_bits_left); // bs_fill_bits
927             *num_bits_left = 0;
928         } else {
929 #if 1
930             *num_bits_left -= ff_ps_read_data(ac->avctx, gb, &sbr->ps, *num_bits_left);
931             ac->avctx->profile = FF_PROFILE_AAC_HE_V2;
932 #else
933             avpriv_report_missing_feature(ac->avctx, "Parametric Stereo");
934             skip_bits_long(gb, *num_bits_left); // bs_fill_bits
935             *num_bits_left = 0;
936 #endif
937         }
938         break;
939     default:
940         // some files contain 0-padding
941         if (bs_extension_id || *num_bits_left > 16 || show_bits(gb, *num_bits_left))
942             avpriv_request_sample(ac->avctx, "Reserved SBR extensions");
943         skip_bits_long(gb, *num_bits_left); // bs_fill_bits
944         *num_bits_left = 0;
945         break;
946     }
947 }
948
949 static int read_sbr_single_channel_element(AACContext *ac,
950                                             SpectralBandReplication *sbr,
951                                             GetBitContext *gb)
952 {
953     if (get_bits1(gb)) // bs_data_extra
954         skip_bits(gb, 4); // bs_reserved
955
956     if (read_sbr_grid(ac, sbr, gb, &sbr->data[0]))
957         return -1;
958     read_sbr_dtdf(sbr, gb, &sbr->data[0]);
959     read_sbr_invf(sbr, gb, &sbr->data[0]);
960     read_sbr_envelope(sbr, gb, &sbr->data[0], 0);
961     read_sbr_noise(sbr, gb, &sbr->data[0], 0);
962
963     if ((sbr->data[0].bs_add_harmonic_flag = get_bits1(gb)))
964         get_bits1_vector(gb, sbr->data[0].bs_add_harmonic, sbr->n[1]);
965
966     return 0;
967 }
968
969 static int read_sbr_channel_pair_element(AACContext *ac,
970                                           SpectralBandReplication *sbr,
971                                           GetBitContext *gb)
972 {
973     if (get_bits1(gb))    // bs_data_extra
974         skip_bits(gb, 8); // bs_reserved
975
976     if ((sbr->bs_coupling = get_bits1(gb))) {
977         if (read_sbr_grid(ac, sbr, gb, &sbr->data[0]))
978             return -1;
979         copy_sbr_grid(&sbr->data[1], &sbr->data[0]);
980         read_sbr_dtdf(sbr, gb, &sbr->data[0]);
981         read_sbr_dtdf(sbr, gb, &sbr->data[1]);
982         read_sbr_invf(sbr, gb, &sbr->data[0]);
983         memcpy(sbr->data[1].bs_invf_mode[1], sbr->data[1].bs_invf_mode[0], sizeof(sbr->data[1].bs_invf_mode[0]));
984         memcpy(sbr->data[1].bs_invf_mode[0], sbr->data[0].bs_invf_mode[0], sizeof(sbr->data[1].bs_invf_mode[0]));
985         read_sbr_envelope(sbr, gb, &sbr->data[0], 0);
986         read_sbr_noise(sbr, gb, &sbr->data[0], 0);
987         read_sbr_envelope(sbr, gb, &sbr->data[1], 1);
988         read_sbr_noise(sbr, gb, &sbr->data[1], 1);
989     } else {
990         if (read_sbr_grid(ac, sbr, gb, &sbr->data[0]) ||
991             read_sbr_grid(ac, sbr, gb, &sbr->data[1]))
992             return -1;
993         read_sbr_dtdf(sbr, gb, &sbr->data[0]);
994         read_sbr_dtdf(sbr, gb, &sbr->data[1]);
995         read_sbr_invf(sbr, gb, &sbr->data[0]);
996         read_sbr_invf(sbr, gb, &sbr->data[1]);
997         read_sbr_envelope(sbr, gb, &sbr->data[0], 0);
998         read_sbr_envelope(sbr, gb, &sbr->data[1], 1);
999         read_sbr_noise(sbr, gb, &sbr->data[0], 0);
1000         read_sbr_noise(sbr, gb, &sbr->data[1], 1);
1001     }
1002
1003     if ((sbr->data[0].bs_add_harmonic_flag = get_bits1(gb)))
1004         get_bits1_vector(gb, sbr->data[0].bs_add_harmonic, sbr->n[1]);
1005     if ((sbr->data[1].bs_add_harmonic_flag = get_bits1(gb)))
1006         get_bits1_vector(gb, sbr->data[1].bs_add_harmonic, sbr->n[1]);
1007
1008     return 0;
1009 }
1010
1011 static unsigned int read_sbr_data(AACContext *ac, SpectralBandReplication *sbr,
1012                                   GetBitContext *gb, int id_aac)
1013 {
1014     unsigned int cnt = get_bits_count(gb);
1015
1016     if (id_aac == TYPE_SCE || id_aac == TYPE_CCE) {
1017         if (read_sbr_single_channel_element(ac, sbr, gb)) {
1018             sbr_turnoff(sbr);
1019             return get_bits_count(gb) - cnt;
1020         }
1021     } else if (id_aac == TYPE_CPE) {
1022         if (read_sbr_channel_pair_element(ac, sbr, gb)) {
1023             sbr_turnoff(sbr);
1024             return get_bits_count(gb) - cnt;
1025         }
1026     } else {
1027         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1028             "Invalid bitstream - cannot apply SBR to element type %d\n", id_aac);
1029         sbr_turnoff(sbr);
1030         return get_bits_count(gb) - cnt;
1031     }
1032     if (get_bits1(gb)) { // bs_extended_data
1033         int num_bits_left = get_bits(gb, 4); // bs_extension_size
1034         if (num_bits_left == 15)
1035             num_bits_left += get_bits(gb, 8); // bs_esc_count
1036
1037         num_bits_left <<= 3;
1038         while (num_bits_left > 7) {
1039             num_bits_left -= 2;
1040             read_sbr_extension(ac, sbr, gb, get_bits(gb, 2), &num_bits_left); // bs_extension_id
1041         }
1042         if (num_bits_left < 0) {
1043             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "SBR Extension over read.\n");
1044         }
1045         if (num_bits_left > 0)
1046             skip_bits(gb, num_bits_left);
1047     }
1048
1049     return get_bits_count(gb) - cnt;
1050 }
1051
1052 static void sbr_reset(AACContext *ac, SpectralBandReplication *sbr)
1053 {
1054     int err;
1055     err = sbr_make_f_master(ac, sbr, &sbr->spectrum_params);
1056     if (err >= 0)
1057         err = sbr_make_f_derived(ac, sbr);
1058     if (err < 0) {
1059         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1060                "SBR reset failed. Switching SBR to pure upsampling mode.\n");
1061         sbr_turnoff(sbr);
1062     }
1063 }
1064
1065 /**
1066  * Decode Spectral Band Replication extension data; reference: table 4.55.
1067  *
1068  * @param   crc flag indicating the presence of CRC checksum
1069  * @param   cnt length of TYPE_FIL syntactic element in bytes
1070  *
1071  * @return  Returns number of bytes consumed from the TYPE_FIL element.
1072  */
1073 int ff_decode_sbr_extension(AACContext *ac, SpectralBandReplication *sbr,
1074                             GetBitContext *gb_host, int crc, int cnt, int id_aac)
1075 {
1076     unsigned int num_sbr_bits = 0, num_align_bits;
1077     unsigned bytes_read;
1078     GetBitContext gbc = *gb_host, *gb = &gbc;
1079     skip_bits_long(gb_host, cnt*8 - 4);
1080
1081     sbr->reset = 0;
1082
1083     if (!sbr->sample_rate)
1084         sbr->sample_rate = 2 * ac->oc[1].m4ac.sample_rate; //TODO use the nominal sample rate for arbitrary sample rate support
1085     if (!ac->oc[1].m4ac.ext_sample_rate)
1086         ac->oc[1].m4ac.ext_sample_rate = 2 * ac->oc[1].m4ac.sample_rate;
1087
1088     if (crc) {
1089         skip_bits(gb, 10); // bs_sbr_crc_bits; TODO - implement CRC check
1090         num_sbr_bits += 10;
1091     }
1092
1093     //Save some state from the previous frame.
1094     sbr->kx[0] = sbr->kx[1];
1095     sbr->m[0] = sbr->m[1];
1096     sbr->kx_and_m_pushed = 1;
1097
1098     num_sbr_bits++;
1099     if (get_bits1(gb)) // bs_header_flag
1100         num_sbr_bits += read_sbr_header(sbr, gb);
1101
1102     if (sbr->reset)
1103         sbr_reset(ac, sbr);
1104
1105     if (sbr->start)
1106         num_sbr_bits  += read_sbr_data(ac, sbr, gb, id_aac);
1107
1108     num_align_bits = ((cnt << 3) - 4 - num_sbr_bits) & 7;
1109     bytes_read = ((num_sbr_bits + num_align_bits + 4) >> 3);
1110
1111     if (bytes_read > cnt) {
1112         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1113                "Expected to read %d SBR bytes actually read %d.\n", cnt, bytes_read);
1114     }
1115     return cnt;
1116 }
1117
1118 /// Dequantization and stereo decoding (14496-3 sp04 p203)
1119 static void sbr_dequant(SpectralBandReplication *sbr, int id_aac)
1120 {
1121     int k, e;
1122     int ch;
1123
1124     if (id_aac == TYPE_CPE && sbr->bs_coupling) {
1125         float alpha      = sbr->data[0].bs_amp_res ?  1.0f :  0.5f;
1126         float pan_offset = sbr->data[0].bs_amp_res ? 12.0f : 24.0f;
1127         for (e = 1; e <= sbr->data[0].bs_num_env; e++) {
1128             for (k = 0; k < sbr->n[sbr->data[0].bs_freq_res[e]]; k++) {
1129                 float temp1 = exp2f(sbr->data[0].env_facs[e][k] * alpha + 7.0f);
1130                 float temp2 = exp2f((pan_offset - sbr->data[1].env_facs[e][k]) * alpha);
1131                 float fac;
1132                 if (temp1 > 1E20) {
1133                     av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "envelope scalefactor overflow in dequant\n");
1134                     temp1 = 1;
1135                 }
1136                 fac   = temp1 / (1.0f + temp2);
1137                 sbr->data[0].env_facs[e][k] = fac;
1138                 sbr->data[1].env_facs[e][k] = fac * temp2;
1139             }
1140         }
1141         for (e = 1; e <= sbr->data[0].bs_num_noise; e++) {
1142             for (k = 0; k < sbr->n_q; k++) {
1143                 float temp1 = exp2f(NOISE_FLOOR_OFFSET - sbr->data[0].noise_facs[e][k] + 1);
1144                 float temp2 = exp2f(12 - sbr->data[1].noise_facs[e][k]);
1145                 float fac;
1146                 if (temp1 > 1E20) {
1147                     av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "envelope scalefactor overflow in dequant\n");
1148                     temp1 = 1;
1149                 }
1150                 fac = temp1 / (1.0f + temp2);
1151                 sbr->data[0].noise_facs[e][k] = fac;
1152                 sbr->data[1].noise_facs[e][k] = fac * temp2;
1153             }
1154         }
1155     } else { // SCE or one non-coupled CPE
1156         for (ch = 0; ch < (id_aac == TYPE_CPE) + 1; ch++) {
1157             float alpha = sbr->data[ch].bs_amp_res ? 1.0f : 0.5f;
1158             for (e = 1; e <= sbr->data[ch].bs_num_env; e++)
1159                 for (k = 0; k < sbr->n[sbr->data[ch].bs_freq_res[e]]; k++){
1160                     sbr->data[ch].env_facs[e][k] =
1161                         exp2f(alpha * sbr->data[ch].env_facs[e][k] + 6.0f);
1162                     if (sbr->data[ch].env_facs[e][k] > 1E20) {
1163                         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "envelope scalefactor overflow in dequant\n");
1164                         sbr->data[ch].env_facs[e][k] = 1;
1165                     }
1166                 }
1167
1168             for (e = 1; e <= sbr->data[ch].bs_num_noise; e++)
1169                 for (k = 0; k < sbr->n_q; k++)
1170                     sbr->data[ch].noise_facs[e][k] =
1171                         exp2f(NOISE_FLOOR_OFFSET - sbr->data[ch].noise_facs[e][k]);
1172         }
1173     }
1174 }
1175
1176 /**
1177  * Analysis QMF Bank (14496-3 sp04 p206)
1178  *
1179  * @param   x       pointer to the beginning of the first sample window
1180  * @param   W       array of complex-valued samples split into subbands
1181  */
1182 #ifndef sbr_qmf_analysis
1183 static void sbr_qmf_analysis(AVFloatDSPContext *dsp, FFTContext *mdct,
1184                              SBRDSPContext *sbrdsp, const float *in, float *x,
1185                              float z[320], float W[2][32][32][2], int buf_idx)
1186 {
1187     int i;
1188     memcpy(x    , x+1024, (320-32)*sizeof(x[0]));
1189     memcpy(x+288, in,         1024*sizeof(x[0]));
1190     for (i = 0; i < 32; i++) { // numTimeSlots*RATE = 16*2 as 960 sample frames
1191                                // are not supported
1192         dsp->vector_fmul_reverse(z, sbr_qmf_window_ds, x, 320);
1193         sbrdsp->sum64x5(z);
1194         sbrdsp->qmf_pre_shuffle(z);
1195         mdct->imdct_half(mdct, z, z+64);
1196         sbrdsp->qmf_post_shuffle(W[buf_idx][i], z);
1197         x += 32;
1198     }
1199 }
1200 #endif
1201
1202 /**
1203  * Synthesis QMF Bank (14496-3 sp04 p206) and Downsampled Synthesis QMF Bank
1204  * (14496-3 sp04 p206)
1205  */
1206 #ifndef sbr_qmf_synthesis
1207 static void sbr_qmf_synthesis(FFTContext *mdct,
1208                               SBRDSPContext *sbrdsp, AVFloatDSPContext *dsp,
1209                               float *out, float X[2][38][64],
1210                               float mdct_buf[2][64],
1211                               float *v0, int *v_off, const unsigned int div)
1212 {
1213     int i, n;
1214     const float *sbr_qmf_window = div ? sbr_qmf_window_ds : sbr_qmf_window_us;
1215     const int step = 128 >> div;
1216     float *v;
1217     for (i = 0; i < 32; i++) {
1218         if (*v_off < step) {
1219             int saved_samples = (1280 - 128) >> div;
1220             memcpy(&v0[SBR_SYNTHESIS_BUF_SIZE - saved_samples], v0, saved_samples * sizeof(float));
1221             *v_off = SBR_SYNTHESIS_BUF_SIZE - saved_samples - step;
1222         } else {
1223             *v_off -= step;
1224         }
1225         v = v0 + *v_off;
1226         if (div) {
1227             for (n = 0; n < 32; n++) {
1228                 X[0][i][   n] = -X[0][i][n];
1229                 X[0][i][32+n] =  X[1][i][31-n];
1230             }
1231             mdct->imdct_half(mdct, mdct_buf[0], X[0][i]);
1232             sbrdsp->qmf_deint_neg(v, mdct_buf[0]);
1233         } else {
1234             sbrdsp->neg_odd_64(X[1][i]);
1235             mdct->imdct_half(mdct, mdct_buf[0], X[0][i]);
1236             mdct->imdct_half(mdct, mdct_buf[1], X[1][i]);
1237             sbrdsp->qmf_deint_bfly(v, mdct_buf[1], mdct_buf[0]);
1238         }
1239         dsp->vector_fmul    (out, v                , sbr_qmf_window                       , 64 >> div);
1240         dsp->vector_fmul_add(out, v + ( 192 >> div), sbr_qmf_window + ( 64 >> div), out   , 64 >> div);
1241         dsp->vector_fmul_add(out, v + ( 256 >> div), sbr_qmf_window + (128 >> div), out   , 64 >> div);
1242         dsp->vector_fmul_add(out, v + ( 448 >> div), sbr_qmf_window + (192 >> div), out   , 64 >> div);
1243         dsp->vector_fmul_add(out, v + ( 512 >> div), sbr_qmf_window + (256 >> div), out   , 64 >> div);
1244         dsp->vector_fmul_add(out, v + ( 704 >> div), sbr_qmf_window + (320 >> div), out   , 64 >> div);
1245         dsp->vector_fmul_add(out, v + ( 768 >> div), sbr_qmf_window + (384 >> div), out   , 64 >> div);
1246         dsp->vector_fmul_add(out, v + ( 960 >> div), sbr_qmf_window + (448 >> div), out   , 64 >> div);
1247         dsp->vector_fmul_add(out, v + (1024 >> div), sbr_qmf_window + (512 >> div), out   , 64 >> div);
1248         dsp->vector_fmul_add(out, v + (1216 >> div), sbr_qmf_window + (576 >> div), out   , 64 >> div);
1249         out += 64 >> div;
1250     }
1251 }
1252 #endif
1253
1254 /** High Frequency Generation (14496-3 sp04 p214+) and Inverse Filtering
1255  * (14496-3 sp04 p214)
1256  * Warning: This routine does not seem numerically stable.
1257  */
1258 static void sbr_hf_inverse_filter(SBRDSPContext *dsp,
1259                                   float (*alpha0)[2], float (*alpha1)[2],
1260                                   const float X_low[32][40][2], int k0)
1261 {
1262     int k;
1263     for (k = 0; k < k0; k++) {
1264         LOCAL_ALIGNED_16(float, phi, [3], [2][2]);
1265         float dk;
1266
1267         dsp->autocorrelate(X_low[k], phi);
1268
1269         dk =  phi[2][1][0] * phi[1][0][0] -
1270              (phi[1][1][0] * phi[1][1][0] + phi[1][1][1] * phi[1][1][1]) / 1.000001f;
1271
1272         if (!dk) {
1273             alpha1[k][0] = 0;
1274             alpha1[k][1] = 0;
1275         } else {
1276             float temp_real, temp_im;
1277             temp_real = phi[0][0][0] * phi[1][1][0] -
1278                         phi[0][0][1] * phi[1][1][1] -
1279                         phi[0][1][0] * phi[1][0][0];
1280             temp_im   = phi[0][0][0] * phi[1][1][1] +
1281                         phi[0][0][1] * phi[1][1][0] -
1282                         phi[0][1][1] * phi[1][0][0];
1283
1284             alpha1[k][0] = temp_real / dk;
1285             alpha1[k][1] = temp_im   / dk;
1286         }
1287
1288         if (!phi[1][0][0]) {
1289             alpha0[k][0] = 0;
1290             alpha0[k][1] = 0;
1291         } else {
1292             float temp_real, temp_im;
1293             temp_real = phi[0][0][0] + alpha1[k][0] * phi[1][1][0] +
1294                                        alpha1[k][1] * phi[1][1][1];
1295             temp_im   = phi[0][0][1] + alpha1[k][1] * phi[1][1][0] -
1296                                        alpha1[k][0] * phi[1][1][1];
1297
1298             alpha0[k][0] = -temp_real / phi[1][0][0];
1299             alpha0[k][1] = -temp_im   / phi[1][0][0];
1300         }
1301
1302         if (alpha1[k][0] * alpha1[k][0] + alpha1[k][1] * alpha1[k][1] >= 16.0f ||
1303            alpha0[k][0] * alpha0[k][0] + alpha0[k][1] * alpha0[k][1] >= 16.0f) {
1304             alpha1[k][0] = 0;
1305             alpha1[k][1] = 0;
1306             alpha0[k][0] = 0;
1307             alpha0[k][1] = 0;
1308         }
1309     }
1310 }
1311
1312 /// Chirp Factors (14496-3 sp04 p214)
1313 static void sbr_chirp(SpectralBandReplication *sbr, SBRData *ch_data)
1314 {
1315     int i;
1316     float new_bw;
1317     static const float bw_tab[] = { 0.0f, 0.75f, 0.9f, 0.98f };
1318
1319     for (i = 0; i < sbr->n_q; i++) {
1320         if (ch_data->bs_invf_mode[0][i] + ch_data->bs_invf_mode[1][i] == 1) {
1321             new_bw = 0.6f;
1322         } else
1323             new_bw = bw_tab[ch_data->bs_invf_mode[0][i]];
1324
1325         if (new_bw < ch_data->bw_array[i]) {
1326             new_bw = 0.75f    * new_bw + 0.25f    * ch_data->bw_array[i];
1327         } else
1328             new_bw = 0.90625f * new_bw + 0.09375f * ch_data->bw_array[i];
1329         ch_data->bw_array[i] = new_bw < 0.015625f ? 0.0f : new_bw;
1330     }
1331 }
1332
1333 /// Generate the subband filtered lowband
1334 static int sbr_lf_gen(AACContext *ac, SpectralBandReplication *sbr,
1335                       float X_low[32][40][2], const float W[2][32][32][2],
1336                       int buf_idx)
1337 {
1338     int i, k;
1339     const int t_HFGen = 8;
1340     const int i_f = 32;
1341     memset(X_low, 0, 32*sizeof(*X_low));
1342     for (k = 0; k < sbr->kx[1]; k++) {
1343         for (i = t_HFGen; i < i_f + t_HFGen; i++) {
1344             X_low[k][i][0] = W[buf_idx][i - t_HFGen][k][0];
1345             X_low[k][i][1] = W[buf_idx][i - t_HFGen][k][1];
1346         }
1347     }
1348     buf_idx = 1-buf_idx;
1349     for (k = 0; k < sbr->kx[0]; k++) {
1350         for (i = 0; i < t_HFGen; i++) {
1351             X_low[k][i][0] = W[buf_idx][i + i_f - t_HFGen][k][0];
1352             X_low[k][i][1] = W[buf_idx][i + i_f - t_HFGen][k][1];
1353         }
1354     }
1355     return 0;
1356 }
1357
1358 /// High Frequency Generator (14496-3 sp04 p215)
1359 static int sbr_hf_gen(AACContext *ac, SpectralBandReplication *sbr,
1360                       float X_high[64][40][2], const float X_low[32][40][2],
1361                       const float (*alpha0)[2], const float (*alpha1)[2],
1362                       const float bw_array[5], const uint8_t *t_env,
1363                       int bs_num_env)
1364 {
1365     int j, x;
1366     int g = 0;
1367     int k = sbr->kx[1];
1368     for (j = 0; j < sbr->num_patches; j++) {
1369         for (x = 0; x < sbr->patch_num_subbands[j]; x++, k++) {
1370             const int p = sbr->patch_start_subband[j] + x;
1371             while (g <= sbr->n_q && k >= sbr->f_tablenoise[g])
1372                 g++;
1373             g--;
1374
1375             if (g < 0) {
1376                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1377                        "ERROR : no subband found for frequency %d\n", k);
1378                 return -1;
1379             }
1380
1381             sbr->dsp.hf_gen(X_high[k] + ENVELOPE_ADJUSTMENT_OFFSET,
1382                             X_low[p]  + ENVELOPE_ADJUSTMENT_OFFSET,
1383                             alpha0[p], alpha1[p], bw_array[g],
1384                             2 * t_env[0], 2 * t_env[bs_num_env]);
1385         }
1386     }
1387     if (k < sbr->m[1] + sbr->kx[1])
1388         memset(X_high + k, 0, (sbr->m[1] + sbr->kx[1] - k) * sizeof(*X_high));
1389
1390     return 0;
1391 }
1392
1393 /// Generate the subband filtered lowband
1394 static int sbr_x_gen(SpectralBandReplication *sbr, float X[2][38][64],
1395                      const float Y0[38][64][2], const float Y1[38][64][2],
1396                      const float X_low[32][40][2], int ch)
1397 {
1398     int k, i;
1399     const int i_f = 32;
1400     const int i_Temp = FFMAX(2*sbr->data[ch].t_env_num_env_old - i_f, 0);
1401     memset(X, 0, 2*sizeof(*X));
1402     for (k = 0; k < sbr->kx[0]; k++) {
1403         for (i = 0; i < i_Temp; i++) {
1404             X[0][i][k] = X_low[k][i + ENVELOPE_ADJUSTMENT_OFFSET][0];
1405             X[1][i][k] = X_low[k][i + ENVELOPE_ADJUSTMENT_OFFSET][1];
1406         }
1407     }
1408     for (; k < sbr->kx[0] + sbr->m[0]; k++) {
1409         for (i = 0; i < i_Temp; i++) {
1410             X[0][i][k] = Y0[i + i_f][k][0];
1411             X[1][i][k] = Y0[i + i_f][k][1];
1412         }
1413     }
1414
1415     for (k = 0; k < sbr->kx[1]; k++) {
1416         for (i = i_Temp; i < 38; i++) {
1417             X[0][i][k] = X_low[k][i + ENVELOPE_ADJUSTMENT_OFFSET][0];
1418             X[1][i][k] = X_low[k][i + ENVELOPE_ADJUSTMENT_OFFSET][1];
1419         }
1420     }
1421     for (; k < sbr->kx[1] + sbr->m[1]; k++) {
1422         for (i = i_Temp; i < i_f; i++) {
1423             X[0][i][k] = Y1[i][k][0];
1424             X[1][i][k] = Y1[i][k][1];
1425         }
1426     }
1427     return 0;
1428 }
1429
1430 /** High Frequency Adjustment (14496-3 sp04 p217) and Mapping
1431  * (14496-3 sp04 p217)
1432  */
1433 static int sbr_mapping(AACContext *ac, SpectralBandReplication *sbr,
1434                         SBRData *ch_data, int e_a[2])
1435 {
1436     int e, i, m;
1437
1438     memset(ch_data->s_indexmapped[1], 0, 7*sizeof(ch_data->s_indexmapped[1]));
1439     for (e = 0; e < ch_data->bs_num_env; e++) {
1440         const unsigned int ilim = sbr->n[ch_data->bs_freq_res[e + 1]];
1441         uint16_t *table = ch_data->bs_freq_res[e + 1] ? sbr->f_tablehigh : sbr->f_tablelow;
1442         int k;
1443
1444         if (sbr->kx[1] != table[0]) {
1445             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "kx != f_table{high,low}[0]. "
1446                    "Derived frequency tables were not regenerated.\n");
1447             sbr_turnoff(sbr);
1448             return AVERROR_BUG;
1449         }
1450         for (i = 0; i < ilim; i++)
1451             for (m = table[i]; m < table[i + 1]; m++)
1452                 sbr->e_origmapped[e][m - sbr->kx[1]] = ch_data->env_facs[e+1][i];
1453
1454         // ch_data->bs_num_noise > 1 => 2 noise floors
1455         k = (ch_data->bs_num_noise > 1) && (ch_data->t_env[e] >= ch_data->t_q[1]);
1456         for (i = 0; i < sbr->n_q; i++)
1457             for (m = sbr->f_tablenoise[i]; m < sbr->f_tablenoise[i + 1]; m++)
1458                 sbr->q_mapped[e][m - sbr->kx[1]] = ch_data->noise_facs[k+1][i];
1459
1460         for (i = 0; i < sbr->n[1]; i++) {
1461             if (ch_data->bs_add_harmonic_flag) {
1462                 const unsigned int m_midpoint =
1463                     (sbr->f_tablehigh[i] + sbr->f_tablehigh[i + 1]) >> 1;
1464
1465                 ch_data->s_indexmapped[e + 1][m_midpoint - sbr->kx[1]] = ch_data->bs_add_harmonic[i] *
1466                     (e >= e_a[1] || (ch_data->s_indexmapped[0][m_midpoint - sbr->kx[1]] == 1));
1467             }
1468         }
1469
1470         for (i = 0; i < ilim; i++) {
1471             int additional_sinusoid_present = 0;
1472             for (m = table[i]; m < table[i + 1]; m++) {
1473                 if (ch_data->s_indexmapped[e + 1][m - sbr->kx[1]]) {
1474                     additional_sinusoid_present = 1;
1475                     break;
1476                 }
1477             }
1478             memset(&sbr->s_mapped[e][table[i] - sbr->kx[1]], additional_sinusoid_present,
1479                    (table[i + 1] - table[i]) * sizeof(sbr->s_mapped[e][0]));
1480         }
1481     }
1482
1483     memcpy(ch_data->s_indexmapped[0], ch_data->s_indexmapped[ch_data->bs_num_env], sizeof(ch_data->s_indexmapped[0]));
1484     return 0;
1485 }
1486
1487 /// Estimation of current envelope (14496-3 sp04 p218)
1488 static void sbr_env_estimate(float (*e_curr)[48], float X_high[64][40][2],
1489                              SpectralBandReplication *sbr, SBRData *ch_data)
1490 {
1491     int e, m;
1492     int kx1 = sbr->kx[1];
1493
1494     if (sbr->bs_interpol_freq) {
1495         for (e = 0; e < ch_data->bs_num_env; e++) {
1496             const float recip_env_size = 0.5f / (ch_data->t_env[e + 1] - ch_data->t_env[e]);
1497             int ilb = ch_data->t_env[e]     * 2 + ENVELOPE_ADJUSTMENT_OFFSET;
1498             int iub = ch_data->t_env[e + 1] * 2 + ENVELOPE_ADJUSTMENT_OFFSET;
1499
1500             for (m = 0; m < sbr->m[1]; m++) {
1501                 float sum = sbr->dsp.sum_square(X_high[m+kx1] + ilb, iub - ilb);
1502                 e_curr[e][m] = sum * recip_env_size;
1503             }
1504         }
1505     } else {
1506         int k, p;
1507
1508         for (e = 0; e < ch_data->bs_num_env; e++) {
1509             const int env_size = 2 * (ch_data->t_env[e + 1] - ch_data->t_env[e]);
1510             int ilb = ch_data->t_env[e]     * 2 + ENVELOPE_ADJUSTMENT_OFFSET;
1511             int iub = ch_data->t_env[e + 1] * 2 + ENVELOPE_ADJUSTMENT_OFFSET;
1512             const uint16_t *table = ch_data->bs_freq_res[e + 1] ? sbr->f_tablehigh : sbr->f_tablelow;
1513
1514             for (p = 0; p < sbr->n[ch_data->bs_freq_res[e + 1]]; p++) {
1515                 float sum = 0.0f;
1516                 const int den = env_size * (table[p + 1] - table[p]);
1517
1518                 for (k = table[p]; k < table[p + 1]; k++) {
1519                     sum += sbr->dsp.sum_square(X_high[k] + ilb, iub - ilb);
1520                 }
1521                 sum /= den;
1522                 for (k = table[p]; k < table[p + 1]; k++) {
1523                     e_curr[e][k - kx1] = sum;
1524                 }
1525             }
1526         }
1527     }
1528 }
1529
1530 /**
1531  * Calculation of levels of additional HF signal components (14496-3 sp04 p219)
1532  * and Calculation of gain (14496-3 sp04 p219)
1533  */
1534 static void sbr_gain_calc(AACContext *ac, SpectralBandReplication *sbr,
1535                           SBRData *ch_data, const int e_a[2])
1536 {
1537     int e, k, m;
1538     // max gain limits : -3dB, 0dB, 3dB, inf dB (limiter off)
1539     static const float limgain[4] = { 0.70795, 1.0, 1.41254, 10000000000 };
1540
1541     for (e = 0; e < ch_data->bs_num_env; e++) {
1542         int delta = !((e == e_a[1]) || (e == e_a[0]));
1543         for (k = 0; k < sbr->n_lim; k++) {
1544             float gain_boost, gain_max;
1545             float sum[2] = { 0.0f, 0.0f };
1546             for (m = sbr->f_tablelim[k] - sbr->kx[1]; m < sbr->f_tablelim[k + 1] - sbr->kx[1]; m++) {
1547                 const float temp = sbr->e_origmapped[e][m] / (1.0f + sbr->q_mapped[e][m]);
1548                 sbr->q_m[e][m] = sqrtf(temp * sbr->q_mapped[e][m]);
1549                 sbr->s_m[e][m] = sqrtf(temp * ch_data->s_indexmapped[e + 1][m]);
1550                 if (!sbr->s_mapped[e][m]) {
1551                     sbr->gain[e][m] = sqrtf(sbr->e_origmapped[e][m] /
1552                                             ((1.0f + sbr->e_curr[e][m]) *
1553                                              (1.0f + sbr->q_mapped[e][m] * delta)));
1554                 } else {
1555                     sbr->gain[e][m] = sqrtf(sbr->e_origmapped[e][m] * sbr->q_mapped[e][m] /
1556                                             ((1.0f + sbr->e_curr[e][m]) *
1557                                              (1.0f + sbr->q_mapped[e][m])));
1558                 }
1559             }
1560             for (m = sbr->f_tablelim[k] - sbr->kx[1]; m < sbr->f_tablelim[k + 1] - sbr->kx[1]; m++) {
1561                 sum[0] += sbr->e_origmapped[e][m];
1562                 sum[1] += sbr->e_curr[e][m];
1563             }
1564             gain_max = limgain[sbr->bs_limiter_gains] * sqrtf((FLT_EPSILON + sum[0]) / (FLT_EPSILON + sum[1]));
1565             gain_max = FFMIN(100000.f, gain_max);
1566             for (m = sbr->f_tablelim[k] - sbr->kx[1]; m < sbr->f_tablelim[k + 1] - sbr->kx[1]; m++) {
1567                 float q_m_max   = sbr->q_m[e][m] * gain_max / sbr->gain[e][m];
1568                 sbr->q_m[e][m]  = FFMIN(sbr->q_m[e][m], q_m_max);
1569                 sbr->gain[e][m] = FFMIN(sbr->gain[e][m], gain_max);
1570             }
1571             sum[0] = sum[1] = 0.0f;
1572             for (m = sbr->f_tablelim[k] - sbr->kx[1]; m < sbr->f_tablelim[k + 1] - sbr->kx[1]; m++) {
1573                 sum[0] += sbr->e_origmapped[e][m];
1574                 sum[1] += sbr->e_curr[e][m] * sbr->gain[e][m] * sbr->gain[e][m]
1575                           + sbr->s_m[e][m] * sbr->s_m[e][m]
1576                           + (delta && !sbr->s_m[e][m]) * sbr->q_m[e][m] * sbr->q_m[e][m];
1577             }
1578             gain_boost = sqrtf((FLT_EPSILON + sum[0]) / (FLT_EPSILON + sum[1]));
1579             gain_boost = FFMIN(1.584893192f, gain_boost);
1580             for (m = sbr->f_tablelim[k] - sbr->kx[1]; m < sbr->f_tablelim[k + 1] - sbr->kx[1]; m++) {
1581                 sbr->gain[e][m] *= gain_boost;
1582                 sbr->q_m[e][m]  *= gain_boost;
1583                 sbr->s_m[e][m]  *= gain_boost;
1584             }
1585         }
1586     }
1587 }
1588
1589 /// Assembling HF Signals (14496-3 sp04 p220)
1590 static void sbr_hf_assemble(float Y1[38][64][2],
1591                             const float X_high[64][40][2],
1592                             SpectralBandReplication *sbr, SBRData *ch_data,
1593                             const int e_a[2])
1594 {
1595     int e, i, j, m;
1596     const int h_SL = 4 * !sbr->bs_smoothing_mode;
1597     const int kx = sbr->kx[1];
1598     const int m_max = sbr->m[1];
1599     static const float h_smooth[5] = {
1600         0.33333333333333,
1601         0.30150283239582,
1602         0.21816949906249,
1603         0.11516383427084,
1604         0.03183050093751,
1605     };
1606     float (*g_temp)[48] = ch_data->g_temp, (*q_temp)[48] = ch_data->q_temp;
1607     int indexnoise = ch_data->f_indexnoise;
1608     int indexsine  = ch_data->f_indexsine;
1609
1610     if (sbr->reset) {
1611         for (i = 0; i < h_SL; i++) {
1612             memcpy(g_temp[i + 2*ch_data->t_env[0]], sbr->gain[0], m_max * sizeof(sbr->gain[0][0]));
1613             memcpy(q_temp[i + 2*ch_data->t_env[0]], sbr->q_m[0],  m_max * sizeof(sbr->q_m[0][0]));
1614         }
1615     } else if (h_SL) {
1616         for (i = 0; i < 4; i++) {
1617             memcpy(g_temp[i + 2 * ch_data->t_env[0]],
1618                    g_temp[i + 2 * ch_data->t_env_num_env_old],
1619                    sizeof(g_temp[0]));
1620             memcpy(q_temp[i + 2 * ch_data->t_env[0]],
1621                    q_temp[i + 2 * ch_data->t_env_num_env_old],
1622                    sizeof(q_temp[0]));
1623         }
1624     }
1625
1626     for (e = 0; e < ch_data->bs_num_env; e++) {
1627         for (i = 2 * ch_data->t_env[e]; i < 2 * ch_data->t_env[e + 1]; i++) {
1628             memcpy(g_temp[h_SL + i], sbr->gain[e], m_max * sizeof(sbr->gain[0][0]));
1629             memcpy(q_temp[h_SL + i], sbr->q_m[e],  m_max * sizeof(sbr->q_m[0][0]));
1630         }
1631     }
1632
1633     for (e = 0; e < ch_data->bs_num_env; e++) {
1634         for (i = 2 * ch_data->t_env[e]; i < 2 * ch_data->t_env[e + 1]; i++) {
1635             LOCAL_ALIGNED_16(float, g_filt_tab, [48]);
1636             LOCAL_ALIGNED_16(float, q_filt_tab, [48]);
1637             float *g_filt, *q_filt;
1638
1639             if (h_SL && e != e_a[0] && e != e_a[1]) {
1640                 g_filt = g_filt_tab;
1641                 q_filt = q_filt_tab;
1642                 for (m = 0; m < m_max; m++) {
1643                     const int idx1 = i + h_SL;
1644                     g_filt[m] = 0.0f;
1645                     q_filt[m] = 0.0f;
1646                     for (j = 0; j <= h_SL; j++) {
1647                         g_filt[m] += g_temp[idx1 - j][m] * h_smooth[j];
1648                         q_filt[m] += q_temp[idx1 - j][m] * h_smooth[j];
1649                     }
1650                 }
1651             } else {
1652                 g_filt = g_temp[i + h_SL];
1653                 q_filt = q_temp[i];
1654             }
1655
1656             sbr->dsp.hf_g_filt(Y1[i] + kx, X_high + kx, g_filt, m_max,
1657                                i + ENVELOPE_ADJUSTMENT_OFFSET);
1658
1659             if (e != e_a[0] && e != e_a[1]) {
1660                 sbr->dsp.hf_apply_noise[indexsine](Y1[i] + kx, sbr->s_m[e],
1661                                                    q_filt, indexnoise,
1662                                                    kx, m_max);
1663             } else {
1664                 int idx = indexsine&1;
1665                 int A = (1-((indexsine+(kx & 1))&2));
1666                 int B = (A^(-idx)) + idx;
1667                 float *out = &Y1[i][kx][idx];
1668                 float *in  = sbr->s_m[e];
1669                 for (m = 0; m+1 < m_max; m+=2) {
1670                     out[2*m  ] += in[m  ] * A;
1671                     out[2*m+2] += in[m+1] * B;
1672                 }
1673                 if(m_max&1)
1674                     out[2*m  ] += in[m  ] * A;
1675             }
1676             indexnoise = (indexnoise + m_max) & 0x1ff;
1677             indexsine = (indexsine + 1) & 3;
1678         }
1679     }
1680     ch_data->f_indexnoise = indexnoise;
1681     ch_data->f_indexsine  = indexsine;
1682 }
1683
1684 void ff_sbr_apply(AACContext *ac, SpectralBandReplication *sbr, int id_aac,
1685                   float* L, float* R)
1686 {
1687     int downsampled = ac->oc[1].m4ac.ext_sample_rate < sbr->sample_rate;
1688     int ch;
1689     int nch = (id_aac == TYPE_CPE) ? 2 : 1;
1690     int err;
1691
1692     if (!sbr->kx_and_m_pushed) {
1693         sbr->kx[0] = sbr->kx[1];
1694         sbr->m[0] = sbr->m[1];
1695     } else {
1696         sbr->kx_and_m_pushed = 0;
1697     }
1698
1699     if (sbr->start) {
1700         sbr_dequant(sbr, id_aac);
1701     }
1702     for (ch = 0; ch < nch; ch++) {
1703         /* decode channel */
1704         sbr_qmf_analysis(ac->fdsp, &sbr->mdct_ana, &sbr->dsp, ch ? R : L, sbr->data[ch].analysis_filterbank_samples,
1705                          (float*)sbr->qmf_filter_scratch,
1706                          sbr->data[ch].W, sbr->data[ch].Ypos);
1707         sbr->c.sbr_lf_gen(ac, sbr, sbr->X_low,
1708                           (const float (*)[32][32][2]) sbr->data[ch].W,
1709                           sbr->data[ch].Ypos);
1710         sbr->data[ch].Ypos ^= 1;
1711         if (sbr->start) {
1712             sbr->c.sbr_hf_inverse_filter(&sbr->dsp, sbr->alpha0, sbr->alpha1,
1713                                          (const float (*)[40][2]) sbr->X_low, sbr->k[0]);
1714             sbr_chirp(sbr, &sbr->data[ch]);
1715             sbr_hf_gen(ac, sbr, sbr->X_high,
1716                        (const float (*)[40][2]) sbr->X_low,
1717                        (const float (*)[2]) sbr->alpha0,
1718                        (const float (*)[2]) sbr->alpha1,
1719                        sbr->data[ch].bw_array, sbr->data[ch].t_env,
1720                        sbr->data[ch].bs_num_env);
1721
1722             // hf_adj
1723             err = sbr_mapping(ac, sbr, &sbr->data[ch], sbr->data[ch].e_a);
1724             if (!err) {
1725                 sbr_env_estimate(sbr->e_curr, sbr->X_high, sbr, &sbr->data[ch]);
1726                 sbr_gain_calc(ac, sbr, &sbr->data[ch], sbr->data[ch].e_a);
1727                 sbr->c.sbr_hf_assemble(sbr->data[ch].Y[sbr->data[ch].Ypos],
1728                                 (const float (*)[40][2]) sbr->X_high,
1729                                 sbr, &sbr->data[ch],
1730                                 sbr->data[ch].e_a);
1731             }
1732         }
1733
1734         /* synthesis */
1735         sbr->c.sbr_x_gen(sbr, sbr->X[ch],
1736                   (const float (*)[64][2]) sbr->data[ch].Y[1-sbr->data[ch].Ypos],
1737                   (const float (*)[64][2]) sbr->data[ch].Y[  sbr->data[ch].Ypos],
1738                   (const float (*)[40][2]) sbr->X_low, ch);
1739     }
1740
1741     if (ac->oc[1].m4ac.ps == 1) {
1742         if (sbr->ps.start) {
1743             ff_ps_apply(ac->avctx, &sbr->ps, sbr->X[0], sbr->X[1], sbr->kx[1] + sbr->m[1]);
1744         } else {
1745             memcpy(sbr->X[1], sbr->X[0], sizeof(sbr->X[0]));
1746         }
1747         nch = 2;
1748     }
1749
1750     sbr_qmf_synthesis(&sbr->mdct, &sbr->dsp, ac->fdsp,
1751                       L, sbr->X[0], sbr->qmf_filter_scratch,
1752                       sbr->data[0].synthesis_filterbank_samples,
1753                       &sbr->data[0].synthesis_filterbank_samples_offset,
1754                       downsampled);
1755     if (nch == 2)
1756         sbr_qmf_synthesis(&sbr->mdct, &sbr->dsp, ac->fdsp,
1757                           R, sbr->X[1], sbr->qmf_filter_scratch,
1758                           sbr->data[1].synthesis_filterbank_samples,
1759                           &sbr->data[1].synthesis_filterbank_samples_offset,
1760                           downsampled);
1761 }
1762
1763 static void aacsbr_func_ptr_init(AACSBRContext *c)
1764 {
1765     c->sbr_lf_gen            = sbr_lf_gen;
1766     c->sbr_hf_assemble       = sbr_hf_assemble;
1767     c->sbr_x_gen             = sbr_x_gen;
1768     c->sbr_hf_inverse_filter = sbr_hf_inverse_filter;
1769
1770     if(ARCH_MIPS)
1771         ff_aacsbr_func_ptr_init_mips(c);
1772 }