Merge commit '0b300daad2f5cb59a7c06dde5ac701685e6edf16'
[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 "fft.h"
34 #include "aacps.h"
35 #include "sbrdsp.h"
36 #include "libavutil/libm.h"
37 #include "libavutil/avassert.h"
38
39 #include <stdint.h>
40 #include <float.h>
41 #include <math.h>
42
43 #define ENVELOPE_ADJUSTMENT_OFFSET 2
44 #define NOISE_FLOOR_OFFSET 6.0f
45
46 /**
47  * SBR VLC tables
48  */
49 enum {
50     T_HUFFMAN_ENV_1_5DB,
51     F_HUFFMAN_ENV_1_5DB,
52     T_HUFFMAN_ENV_BAL_1_5DB,
53     F_HUFFMAN_ENV_BAL_1_5DB,
54     T_HUFFMAN_ENV_3_0DB,
55     F_HUFFMAN_ENV_3_0DB,
56     T_HUFFMAN_ENV_BAL_3_0DB,
57     F_HUFFMAN_ENV_BAL_3_0DB,
58     T_HUFFMAN_NOISE_3_0DB,
59     T_HUFFMAN_NOISE_BAL_3_0DB,
60 };
61
62 /**
63  * bs_frame_class - frame class of current SBR frame (14496-3 sp04 p98)
64  */
65 enum {
66     FIXFIX,
67     FIXVAR,
68     VARFIX,
69     VARVAR,
70 };
71
72 enum {
73     EXTENSION_ID_PS = 2,
74 };
75
76 static VLC vlc_sbr[10];
77 static const int8_t vlc_sbr_lav[10] =
78     { 60, 60, 24, 24, 31, 31, 12, 12, 31, 12 };
79 static const DECLARE_ALIGNED(16, float, zero64)[64];
80
81 #define SBR_INIT_VLC_STATIC(num, size) \
82     INIT_VLC_STATIC(&vlc_sbr[num], 9, sbr_tmp[num].table_size / sbr_tmp[num].elem_size,     \
83                     sbr_tmp[num].sbr_bits ,                      1,                      1, \
84                     sbr_tmp[num].sbr_codes, sbr_tmp[num].elem_size, sbr_tmp[num].elem_size, \
85                     size)
86
87 #define SBR_VLC_ROW(name) \
88     { name ## _codes, name ## _bits, sizeof(name ## _codes), sizeof(name ## _codes[0]) }
89
90 av_cold void ff_aac_sbr_init(void)
91 {
92     int n;
93     static const struct {
94         const void *sbr_codes, *sbr_bits;
95         const unsigned int table_size, elem_size;
96     } sbr_tmp[] = {
97         SBR_VLC_ROW(t_huffman_env_1_5dB),
98         SBR_VLC_ROW(f_huffman_env_1_5dB),
99         SBR_VLC_ROW(t_huffman_env_bal_1_5dB),
100         SBR_VLC_ROW(f_huffman_env_bal_1_5dB),
101         SBR_VLC_ROW(t_huffman_env_3_0dB),
102         SBR_VLC_ROW(f_huffman_env_3_0dB),
103         SBR_VLC_ROW(t_huffman_env_bal_3_0dB),
104         SBR_VLC_ROW(f_huffman_env_bal_3_0dB),
105         SBR_VLC_ROW(t_huffman_noise_3_0dB),
106         SBR_VLC_ROW(t_huffman_noise_bal_3_0dB),
107     };
108
109     // SBR VLC table initialization
110     SBR_INIT_VLC_STATIC(0, 1098);
111     SBR_INIT_VLC_STATIC(1, 1092);
112     SBR_INIT_VLC_STATIC(2, 768);
113     SBR_INIT_VLC_STATIC(3, 1026);
114     SBR_INIT_VLC_STATIC(4, 1058);
115     SBR_INIT_VLC_STATIC(5, 1052);
116     SBR_INIT_VLC_STATIC(6, 544);
117     SBR_INIT_VLC_STATIC(7, 544);
118     SBR_INIT_VLC_STATIC(8, 592);
119     SBR_INIT_VLC_STATIC(9, 512);
120
121     for (n = 1; n < 320; n++)
122         sbr_qmf_window_us[320 + n] = sbr_qmf_window_us[320 - n];
123     sbr_qmf_window_us[384] = -sbr_qmf_window_us[384];
124     sbr_qmf_window_us[512] = -sbr_qmf_window_us[512];
125
126     for (n = 0; n < 320; n++)
127         sbr_qmf_window_ds[n] = sbr_qmf_window_us[2*n];
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 }
159
160 av_cold void ff_aac_sbr_ctx_close(SpectralBandReplication *sbr)
161 {
162     ff_mdct_end(&sbr->mdct);
163     ff_mdct_end(&sbr->mdct_ana);
164 }
165
166 static int qsort_comparison_function_int16(const void *a, const void *b)
167 {
168     return *(const int16_t *)a - *(const int16_t *)b;
169 }
170
171 static inline int in_table_int16(const int16_t *table, int last_el, int16_t needle)
172 {
173     int i;
174     for (i = 0; i <= last_el; i++)
175         if (table[i] == needle)
176             return 1;
177     return 0;
178 }
179
180 /// Limiter Frequency Band Table (14496-3 sp04 p198)
181 static void sbr_make_f_tablelim(SpectralBandReplication *sbr)
182 {
183     int k;
184     if (sbr->bs_limiter_bands > 0) {
185         static const float bands_warped[3] = { 1.32715174233856803909f,   //2^(0.49/1.2)
186                                                1.18509277094158210129f,   //2^(0.49/2)
187                                                1.11987160404675912501f }; //2^(0.49/3)
188         const float lim_bands_per_octave_warped = bands_warped[sbr->bs_limiter_bands - 1];
189         int16_t patch_borders[7];
190         uint16_t *in = sbr->f_tablelim + 1, *out = sbr->f_tablelim;
191
192         patch_borders[0] = sbr->kx[1];
193         for (k = 1; k <= sbr->num_patches; k++)
194             patch_borders[k] = patch_borders[k-1] + sbr->patch_num_subbands[k-1];
195
196         memcpy(sbr->f_tablelim, sbr->f_tablelow,
197                (sbr->n[0] + 1) * sizeof(sbr->f_tablelow[0]));
198         if (sbr->num_patches > 1)
199             memcpy(sbr->f_tablelim + sbr->n[0] + 1, patch_borders + 1,
200                    (sbr->num_patches - 1) * sizeof(patch_borders[0]));
201
202         qsort(sbr->f_tablelim, sbr->num_patches + sbr->n[0],
203               sizeof(sbr->f_tablelim[0]),
204               qsort_comparison_function_int16);
205
206         sbr->n_lim = sbr->n[0] + sbr->num_patches - 1;
207         while (out < sbr->f_tablelim + sbr->n_lim) {
208             if (*in >= *out * lim_bands_per_octave_warped) {
209                 *++out = *in++;
210             } else if (*in == *out ||
211                 !in_table_int16(patch_borders, sbr->num_patches, *in)) {
212                 in++;
213                 sbr->n_lim--;
214             } else if (!in_table_int16(patch_borders, sbr->num_patches, *out)) {
215                 *out = *in++;
216                 sbr->n_lim--;
217             } else {
218                 *++out = *in++;
219             }
220         }
221     } else {
222         sbr->f_tablelim[0] = sbr->f_tablelow[0];
223         sbr->f_tablelim[1] = sbr->f_tablelow[sbr->n[0]];
224         sbr->n_lim = 1;
225     }
226 }
227
228 static unsigned int read_sbr_header(SpectralBandReplication *sbr, GetBitContext *gb)
229 {
230     unsigned int cnt = get_bits_count(gb);
231     uint8_t bs_header_extra_1;
232     uint8_t bs_header_extra_2;
233     int old_bs_limiter_bands = sbr->bs_limiter_bands;
234     SpectrumParameters old_spectrum_params;
235
236     sbr->start = 1;
237
238     // Save last spectrum parameters variables to compare to new ones
239     memcpy(&old_spectrum_params, &sbr->spectrum_params, sizeof(SpectrumParameters));
240
241     sbr->bs_amp_res_header              = get_bits1(gb);
242     sbr->spectrum_params.bs_start_freq  = get_bits(gb, 4);
243     sbr->spectrum_params.bs_stop_freq   = get_bits(gb, 4);
244     sbr->spectrum_params.bs_xover_band  = get_bits(gb, 3);
245                                           skip_bits(gb, 2); // bs_reserved
246
247     bs_header_extra_1 = get_bits1(gb);
248     bs_header_extra_2 = get_bits1(gb);
249
250     if (bs_header_extra_1) {
251         sbr->spectrum_params.bs_freq_scale  = get_bits(gb, 2);
252         sbr->spectrum_params.bs_alter_scale = get_bits1(gb);
253         sbr->spectrum_params.bs_noise_bands = get_bits(gb, 2);
254     } else {
255         sbr->spectrum_params.bs_freq_scale  = 2;
256         sbr->spectrum_params.bs_alter_scale = 1;
257         sbr->spectrum_params.bs_noise_bands = 2;
258     }
259
260     // Check if spectrum parameters changed
261     if (memcmp(&old_spectrum_params, &sbr->spectrum_params, sizeof(SpectrumParameters)))
262         sbr->reset = 1;
263
264     if (bs_header_extra_2) {
265         sbr->bs_limiter_bands  = get_bits(gb, 2);
266         sbr->bs_limiter_gains  = get_bits(gb, 2);
267         sbr->bs_interpol_freq  = get_bits1(gb);
268         sbr->bs_smoothing_mode = get_bits1(gb);
269     } else {
270         sbr->bs_limiter_bands  = 2;
271         sbr->bs_limiter_gains  = 2;
272         sbr->bs_interpol_freq  = 1;
273         sbr->bs_smoothing_mode = 1;
274     }
275
276     if (sbr->bs_limiter_bands != old_bs_limiter_bands && !sbr->reset)
277         sbr_make_f_tablelim(sbr);
278
279     return get_bits_count(gb) - cnt;
280 }
281
282 static int array_min_int16(const int16_t *array, int nel)
283 {
284     int i, min = array[0];
285     for (i = 1; i < nel; i++)
286         min = FFMIN(array[i], min);
287     return min;
288 }
289
290 static void make_bands(int16_t* bands, int start, int stop, int num_bands)
291 {
292     int k, previous, present;
293     float base, prod;
294
295     base = powf((float)stop / start, 1.0f / num_bands);
296     prod = start;
297     previous = start;
298
299     for (k = 0; k < num_bands-1; k++) {
300         prod *= base;
301         present  = lrintf(prod);
302         bands[k] = present - previous;
303         previous = present;
304     }
305     bands[num_bands-1] = stop - previous;
306 }
307
308 static int check_n_master(AVCodecContext *avctx, int n_master, int bs_xover_band)
309 {
310     // Requirements (14496-3 sp04 p205)
311     if (n_master <= 0) {
312         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid n_master: %d\n", n_master);
313         return -1;
314     }
315     if (bs_xover_band >= n_master) {
316         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
317                "Invalid bitstream, crossover band index beyond array bounds: %d\n",
318                bs_xover_band);
319         return -1;
320     }
321     return 0;
322 }
323
324 /// Master Frequency Band Table (14496-3 sp04 p194)
325 static int sbr_make_f_master(AACContext *ac, SpectralBandReplication *sbr,
326                              SpectrumParameters *spectrum)
327 {
328     unsigned int temp, max_qmf_subbands;
329     unsigned int start_min, stop_min;
330     int k;
331     const int8_t *sbr_offset_ptr;
332     int16_t stop_dk[13];
333
334     if (sbr->sample_rate < 32000) {
335         temp = 3000;
336     } else if (sbr->sample_rate < 64000) {
337         temp = 4000;
338     } else
339         temp = 5000;
340
341     switch (sbr->sample_rate) {
342     case 16000:
343         sbr_offset_ptr = sbr_offset[0];
344         break;
345     case 22050:
346         sbr_offset_ptr = sbr_offset[1];
347         break;
348     case 24000:
349         sbr_offset_ptr = sbr_offset[2];
350         break;
351     case 32000:
352         sbr_offset_ptr = sbr_offset[3];
353         break;
354     case 44100: case 48000: case 64000:
355         sbr_offset_ptr = sbr_offset[4];
356         break;
357     case 88200: case 96000: case 128000: case 176400: case 192000:
358         sbr_offset_ptr = sbr_offset[5];
359         break;
360     default:
361         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
362                "Unsupported sample rate for SBR: %d\n", sbr->sample_rate);
363         return -1;
364     }
365
366     start_min = ((temp << 7) + (sbr->sample_rate >> 1)) / sbr->sample_rate;
367     stop_min  = ((temp << 8) + (sbr->sample_rate >> 1)) / sbr->sample_rate;
368
369     sbr->k[0] = start_min + sbr_offset_ptr[spectrum->bs_start_freq];
370
371     if (spectrum->bs_stop_freq < 14) {
372         sbr->k[2] = stop_min;
373         make_bands(stop_dk, stop_min, 64, 13);
374         qsort(stop_dk, 13, sizeof(stop_dk[0]), qsort_comparison_function_int16);
375         for (k = 0; k < spectrum->bs_stop_freq; k++)
376             sbr->k[2] += stop_dk[k];
377     } else if (spectrum->bs_stop_freq == 14) {
378         sbr->k[2] = 2*sbr->k[0];
379     } else if (spectrum->bs_stop_freq == 15) {
380         sbr->k[2] = 3*sbr->k[0];
381     } else {
382         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
383                "Invalid bs_stop_freq: %d\n", spectrum->bs_stop_freq);
384         return -1;
385     }
386     sbr->k[2] = FFMIN(64, sbr->k[2]);
387
388     // Requirements (14496-3 sp04 p205)
389     if (sbr->sample_rate <= 32000) {
390         max_qmf_subbands = 48;
391     } else if (sbr->sample_rate == 44100) {
392         max_qmf_subbands = 35;
393     } else if (sbr->sample_rate >= 48000)
394         max_qmf_subbands = 32;
395
396     if (sbr->k[2] - sbr->k[0] > max_qmf_subbands) {
397         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
398                "Invalid bitstream, too many QMF subbands: %d\n", sbr->k[2] - sbr->k[0]);
399         return -1;
400     }
401
402     if (!spectrum->bs_freq_scale) {
403         int dk, k2diff;
404
405         dk = spectrum->bs_alter_scale + 1;
406         sbr->n_master = ((sbr->k[2] - sbr->k[0] + (dk&2)) >> dk) << 1;
407         if (check_n_master(ac->avctx, sbr->n_master, sbr->spectrum_params.bs_xover_band))
408             return -1;
409
410         for (k = 1; k <= sbr->n_master; k++)
411             sbr->f_master[k] = dk;
412
413         k2diff = sbr->k[2] - sbr->k[0] - sbr->n_master * dk;
414         if (k2diff < 0) {
415             sbr->f_master[1]--;
416             sbr->f_master[2]-= (k2diff < -1);
417         } else if (k2diff) {
418             sbr->f_master[sbr->n_master]++;
419         }
420
421         sbr->f_master[0] = sbr->k[0];
422         for (k = 1; k <= sbr->n_master; k++)
423             sbr->f_master[k] += sbr->f_master[k - 1];
424
425     } else {
426         int half_bands = 7 - spectrum->bs_freq_scale;      // bs_freq_scale  = {1,2,3}
427         int two_regions, num_bands_0;
428         int vdk0_max, vdk1_min;
429         int16_t vk0[49];
430
431         if (49 * sbr->k[2] > 110 * sbr->k[0]) {
432             two_regions = 1;
433             sbr->k[1] = 2 * sbr->k[0];
434         } else {
435             two_regions = 0;
436             sbr->k[1] = sbr->k[2];
437         }
438
439         num_bands_0 = lrintf(half_bands * log2f(sbr->k[1] / (float)sbr->k[0])) * 2;
440
441         if (num_bands_0 <= 0) { // Requirements (14496-3 sp04 p205)
442             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid num_bands_0: %d\n", num_bands_0);
443             return -1;
444         }
445
446         vk0[0] = 0;
447
448         make_bands(vk0+1, sbr->k[0], sbr->k[1], num_bands_0);
449
450         qsort(vk0 + 1, num_bands_0, sizeof(vk0[1]), qsort_comparison_function_int16);
451         vdk0_max = vk0[num_bands_0];
452
453         vk0[0] = sbr->k[0];
454         for (k = 1; k <= num_bands_0; k++) {
455             if (vk0[k] <= 0) { // Requirements (14496-3 sp04 p205)
456                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid vDk0[%d]: %d\n", k, vk0[k]);
457                 return -1;
458             }
459             vk0[k] += vk0[k-1];
460         }
461
462         if (two_regions) {
463             int16_t vk1[49];
464             float invwarp = spectrum->bs_alter_scale ? 0.76923076923076923077f
465                                                      : 1.0f; // bs_alter_scale = {0,1}
466             int num_bands_1 = lrintf(half_bands * invwarp *
467                                      log2f(sbr->k[2] / (float)sbr->k[1])) * 2;
468
469             make_bands(vk1+1, sbr->k[1], sbr->k[2], num_bands_1);
470
471             vdk1_min = array_min_int16(vk1 + 1, num_bands_1);
472
473             if (vdk1_min < vdk0_max) {
474                 int change;
475                 qsort(vk1 + 1, num_bands_1, sizeof(vk1[1]), qsort_comparison_function_int16);
476                 change = FFMIN(vdk0_max - vk1[1], (vk1[num_bands_1] - vk1[1]) >> 1);
477                 vk1[1]           += change;
478                 vk1[num_bands_1] -= change;
479             }
480
481             qsort(vk1 + 1, num_bands_1, sizeof(vk1[1]), qsort_comparison_function_int16);
482
483             vk1[0] = sbr->k[1];
484             for (k = 1; k <= num_bands_1; k++) {
485                 if (vk1[k] <= 0) { // Requirements (14496-3 sp04 p205)
486                     av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid vDk1[%d]: %d\n", k, vk1[k]);
487                     return -1;
488                 }
489                 vk1[k] += vk1[k-1];
490             }
491
492             sbr->n_master = num_bands_0 + num_bands_1;
493             if (check_n_master(ac->avctx, sbr->n_master, sbr->spectrum_params.bs_xover_band))
494                 return -1;
495             memcpy(&sbr->f_master[0],               vk0,
496                    (num_bands_0 + 1) * sizeof(sbr->f_master[0]));
497             memcpy(&sbr->f_master[num_bands_0 + 1], vk1 + 1,
498                     num_bands_1      * sizeof(sbr->f_master[0]));
499
500         } else {
501             sbr->n_master = num_bands_0;
502             if (check_n_master(ac->avctx, sbr->n_master, sbr->spectrum_params.bs_xover_band))
503                 return -1;
504             memcpy(sbr->f_master, vk0, (num_bands_0 + 1) * sizeof(sbr->f_master[0]));
505         }
506     }
507
508     return 0;
509 }
510
511 /// High Frequency Generation - Patch Construction (14496-3 sp04 p216 fig. 4.46)
512 static int sbr_hf_calc_npatches(AACContext *ac, SpectralBandReplication *sbr)
513 {
514     int i, k, sb = 0;
515     int msb = sbr->k[0];
516     int usb = sbr->kx[1];
517     int goal_sb = ((1000 << 11) + (sbr->sample_rate >> 1)) / sbr->sample_rate;
518
519     sbr->num_patches = 0;
520
521     if (goal_sb < sbr->kx[1] + sbr->m[1]) {
522         for (k = 0; sbr->f_master[k] < goal_sb; k++) ;
523     } else
524         k = sbr->n_master;
525
526     do {
527         int odd = 0;
528         for (i = k; i == k || sb > (sbr->k[0] - 1 + msb - odd); i--) {
529             sb = sbr->f_master[i];
530             odd = (sb + sbr->k[0]) & 1;
531         }
532
533         // Requirements (14496-3 sp04 p205) sets the maximum number of patches to 5.
534         // After this check the final number of patches can still be six which is
535         // illegal however the Coding Technologies decoder check stream has a final
536         // count of 6 patches
537         if (sbr->num_patches > 5) {
538             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Too many patches: %d\n", sbr->num_patches);
539             return -1;
540         }
541
542         sbr->patch_num_subbands[sbr->num_patches]  = FFMAX(sb - usb, 0);
543         sbr->patch_start_subband[sbr->num_patches] = sbr->k[0] - odd - sbr->patch_num_subbands[sbr->num_patches];
544
545         if (sbr->patch_num_subbands[sbr->num_patches] > 0) {
546             usb = sb;
547             msb = sb;
548             sbr->num_patches++;
549         } else
550             msb = sbr->kx[1];
551
552         if (sbr->f_master[k] - sb < 3)
553             k = sbr->n_master;
554     } while (sb != sbr->kx[1] + sbr->m[1]);
555
556     if (sbr->num_patches > 1 && sbr->patch_num_subbands[sbr->num_patches-1] < 3)
557         sbr->num_patches--;
558
559     return 0;
560 }
561
562 /// Derived Frequency Band Tables (14496-3 sp04 p197)
563 static int sbr_make_f_derived(AACContext *ac, SpectralBandReplication *sbr)
564 {
565     int k, temp;
566
567     sbr->n[1] = sbr->n_master - sbr->spectrum_params.bs_xover_band;
568     sbr->n[0] = (sbr->n[1] + 1) >> 1;
569
570     memcpy(sbr->f_tablehigh, &sbr->f_master[sbr->spectrum_params.bs_xover_band],
571            (sbr->n[1] + 1) * sizeof(sbr->f_master[0]));
572     sbr->m[1] = sbr->f_tablehigh[sbr->n[1]] - sbr->f_tablehigh[0];
573     sbr->kx[1] = sbr->f_tablehigh[0];
574
575     // Requirements (14496-3 sp04 p205)
576     if (sbr->kx[1] + sbr->m[1] > 64) {
577         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
578                "Stop frequency border too high: %d\n", sbr->kx[1] + sbr->m[1]);
579         return -1;
580     }
581     if (sbr->kx[1] > 32) {
582         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Start frequency border too high: %d\n", sbr->kx[1]);
583         return -1;
584     }
585
586     sbr->f_tablelow[0] = sbr->f_tablehigh[0];
587     temp = sbr->n[1] & 1;
588     for (k = 1; k <= sbr->n[0]; k++)
589         sbr->f_tablelow[k] = sbr->f_tablehigh[2 * k - temp];
590
591     sbr->n_q = FFMAX(1, lrintf(sbr->spectrum_params.bs_noise_bands *
592                                log2f(sbr->k[2] / (float)sbr->kx[1]))); // 0 <= bs_noise_bands <= 3
593     if (sbr->n_q > 5) {
594         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Too many noise floor scale factors: %d\n", sbr->n_q);
595         return -1;
596     }
597
598     sbr->f_tablenoise[0] = sbr->f_tablelow[0];
599     temp = 0;
600     for (k = 1; k <= sbr->n_q; k++) {
601         temp += (sbr->n[0] - temp) / (sbr->n_q + 1 - k);
602         sbr->f_tablenoise[k] = sbr->f_tablelow[temp];
603     }
604
605     if (sbr_hf_calc_npatches(ac, sbr) < 0)
606         return -1;
607
608     sbr_make_f_tablelim(sbr);
609
610     sbr->data[0].f_indexnoise = 0;
611     sbr->data[1].f_indexnoise = 0;
612
613     return 0;
614 }
615
616 static av_always_inline void get_bits1_vector(GetBitContext *gb, uint8_t *vec,
617                                               int elements)
618 {
619     int i;
620     for (i = 0; i < elements; i++) {
621         vec[i] = get_bits1(gb);
622     }
623 }
624
625 /** ceil(log2(index+1)) */
626 static const int8_t ceil_log2[] = {
627     0, 1, 2, 2, 3, 3,
628 };
629
630 static int read_sbr_grid(AACContext *ac, SpectralBandReplication *sbr,
631                          GetBitContext *gb, SBRData *ch_data)
632 {
633     int i;
634     unsigned bs_pointer = 0;
635     // frameLengthFlag ? 15 : 16; 960 sample length frames unsupported; this value is numTimeSlots
636     int abs_bord_trail = 16;
637     int num_rel_lead, num_rel_trail;
638     unsigned bs_num_env_old = ch_data->bs_num_env;
639
640     ch_data->bs_freq_res[0] = ch_data->bs_freq_res[ch_data->bs_num_env];
641     ch_data->bs_amp_res = sbr->bs_amp_res_header;
642     ch_data->t_env_num_env_old = ch_data->t_env[bs_num_env_old];
643
644     switch (ch_data->bs_frame_class = get_bits(gb, 2)) {
645     case FIXFIX:
646         ch_data->bs_num_env                 = 1 << get_bits(gb, 2);
647         num_rel_lead                        = ch_data->bs_num_env - 1;
648         if (ch_data->bs_num_env == 1)
649             ch_data->bs_amp_res = 0;
650
651         if (ch_data->bs_num_env > 4) {
652             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
653                    "Invalid bitstream, too many SBR envelopes in FIXFIX type SBR frame: %d\n",
654                    ch_data->bs_num_env);
655             return -1;
656         }
657
658         ch_data->t_env[0]                   = 0;
659         ch_data->t_env[ch_data->bs_num_env] = abs_bord_trail;
660
661         abs_bord_trail = (abs_bord_trail + (ch_data->bs_num_env >> 1)) /
662                    ch_data->bs_num_env;
663         for (i = 0; i < num_rel_lead; i++)
664             ch_data->t_env[i + 1] = ch_data->t_env[i] + abs_bord_trail;
665
666         ch_data->bs_freq_res[1] = get_bits1(gb);
667         for (i = 1; i < ch_data->bs_num_env; i++)
668             ch_data->bs_freq_res[i + 1] = ch_data->bs_freq_res[1];
669         break;
670     case FIXVAR:
671         abs_bord_trail                     += get_bits(gb, 2);
672         num_rel_trail                       = get_bits(gb, 2);
673         ch_data->bs_num_env                 = num_rel_trail + 1;
674         ch_data->t_env[0]                   = 0;
675         ch_data->t_env[ch_data->bs_num_env] = abs_bord_trail;
676
677         for (i = 0; i < num_rel_trail; i++)
678             ch_data->t_env[ch_data->bs_num_env - 1 - i] =
679                 ch_data->t_env[ch_data->bs_num_env - i] - 2 * get_bits(gb, 2) - 2;
680
681         bs_pointer = get_bits(gb, ceil_log2[ch_data->bs_num_env]);
682
683         for (i = 0; i < ch_data->bs_num_env; i++)
684             ch_data->bs_freq_res[ch_data->bs_num_env - i] = get_bits1(gb);
685         break;
686     case VARFIX:
687         ch_data->t_env[0]                   = get_bits(gb, 2);
688         num_rel_lead                        = get_bits(gb, 2);
689         ch_data->bs_num_env                 = num_rel_lead + 1;
690         ch_data->t_env[ch_data->bs_num_env] = abs_bord_trail;
691
692         for (i = 0; i < num_rel_lead; i++)
693             ch_data->t_env[i + 1] = ch_data->t_env[i] + 2 * get_bits(gb, 2) + 2;
694
695         bs_pointer = get_bits(gb, ceil_log2[ch_data->bs_num_env]);
696
697         get_bits1_vector(gb, ch_data->bs_freq_res + 1, ch_data->bs_num_env);
698         break;
699     case VARVAR:
700         ch_data->t_env[0]                   = get_bits(gb, 2);
701         abs_bord_trail                     += get_bits(gb, 2);
702         num_rel_lead                        = get_bits(gb, 2);
703         num_rel_trail                       = get_bits(gb, 2);
704         ch_data->bs_num_env                 = num_rel_lead + num_rel_trail + 1;
705
706         if (ch_data->bs_num_env > 5) {
707             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
708                    "Invalid bitstream, too many SBR envelopes in VARVAR type SBR frame: %d\n",
709                    ch_data->bs_num_env);
710             return -1;
711         }
712
713         ch_data->t_env[ch_data->bs_num_env] = abs_bord_trail;
714
715         for (i = 0; i < num_rel_lead; i++)
716             ch_data->t_env[i + 1] = ch_data->t_env[i] + 2 * get_bits(gb, 2) + 2;
717         for (i = 0; i < num_rel_trail; i++)
718             ch_data->t_env[ch_data->bs_num_env - 1 - i] =
719                 ch_data->t_env[ch_data->bs_num_env - i] - 2 * get_bits(gb, 2) - 2;
720
721         bs_pointer = get_bits(gb, ceil_log2[ch_data->bs_num_env]);
722
723         get_bits1_vector(gb, ch_data->bs_freq_res + 1, ch_data->bs_num_env);
724         break;
725     }
726
727     if (bs_pointer > ch_data->bs_num_env + 1) {
728         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
729                "Invalid bitstream, bs_pointer points to a middle noise border outside the time borders table: %d\n",
730                bs_pointer);
731         return -1;
732     }
733
734     for (i = 1; i <= ch_data->bs_num_env; i++) {
735         if (ch_data->t_env[i-1] > ch_data->t_env[i]) {
736             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Non monotone time borders\n");
737             return -1;
738         }
739     }
740
741     ch_data->bs_num_noise = (ch_data->bs_num_env > 1) + 1;
742
743     ch_data->t_q[0]                     = ch_data->t_env[0];
744     ch_data->t_q[ch_data->bs_num_noise] = ch_data->t_env[ch_data->bs_num_env];
745     if (ch_data->bs_num_noise > 1) {
746         unsigned int idx;
747         if (ch_data->bs_frame_class == FIXFIX) {
748             idx = ch_data->bs_num_env >> 1;
749         } else if (ch_data->bs_frame_class & 1) { // FIXVAR or VARVAR
750             idx = ch_data->bs_num_env - FFMAX((int)bs_pointer - 1, 1);
751         } else { // VARFIX
752             if (!bs_pointer)
753                 idx = 1;
754             else if (bs_pointer == 1)
755                 idx = ch_data->bs_num_env - 1;
756             else // bs_pointer > 1
757                 idx = bs_pointer - 1;
758         }
759         ch_data->t_q[1] = ch_data->t_env[idx];
760     }
761
762     ch_data->e_a[0] = -(ch_data->e_a[1] != bs_num_env_old); // l_APrev
763     ch_data->e_a[1] = -1;
764     if ((ch_data->bs_frame_class & 1) && bs_pointer) { // FIXVAR or VARVAR and bs_pointer != 0
765         ch_data->e_a[1] = ch_data->bs_num_env + 1 - bs_pointer;
766     } else if ((ch_data->bs_frame_class == 2) && (bs_pointer > 1)) // VARFIX and bs_pointer > 1
767         ch_data->e_a[1] = bs_pointer - 1;
768
769     return 0;
770 }
771
772 static void copy_sbr_grid(SBRData *dst, const SBRData *src) {
773     //These variables are saved from the previous frame rather than copied
774     dst->bs_freq_res[0]    = dst->bs_freq_res[dst->bs_num_env];
775     dst->t_env_num_env_old = dst->t_env[dst->bs_num_env];
776     dst->e_a[0]            = -(dst->e_a[1] != dst->bs_num_env);
777
778     //These variables are read from the bitstream and therefore copied
779     memcpy(dst->bs_freq_res+1, src->bs_freq_res+1, sizeof(dst->bs_freq_res)-sizeof(*dst->bs_freq_res));
780     memcpy(dst->t_env,         src->t_env,         sizeof(dst->t_env));
781     memcpy(dst->t_q,           src->t_q,           sizeof(dst->t_q));
782     dst->bs_num_env        = src->bs_num_env;
783     dst->bs_amp_res        = src->bs_amp_res;
784     dst->bs_num_noise      = src->bs_num_noise;
785     dst->bs_frame_class    = src->bs_frame_class;
786     dst->e_a[1]            = src->e_a[1];
787 }
788
789 /// Read how the envelope and noise floor data is delta coded
790 static void read_sbr_dtdf(SpectralBandReplication *sbr, GetBitContext *gb,
791                           SBRData *ch_data)
792 {
793     get_bits1_vector(gb, ch_data->bs_df_env,   ch_data->bs_num_env);
794     get_bits1_vector(gb, ch_data->bs_df_noise, ch_data->bs_num_noise);
795 }
796
797 /// Read inverse filtering data
798 static void read_sbr_invf(SpectralBandReplication *sbr, GetBitContext *gb,
799                           SBRData *ch_data)
800 {
801     int i;
802
803     memcpy(ch_data->bs_invf_mode[1], ch_data->bs_invf_mode[0], 5 * sizeof(uint8_t));
804     for (i = 0; i < sbr->n_q; i++)
805         ch_data->bs_invf_mode[0][i] = get_bits(gb, 2);
806 }
807
808 static void read_sbr_envelope(SpectralBandReplication *sbr, GetBitContext *gb,
809                               SBRData *ch_data, int ch)
810 {
811     int bits;
812     int i, j, k;
813     VLC_TYPE (*t_huff)[2], (*f_huff)[2];
814     int t_lav, f_lav;
815     const int delta = (ch == 1 && sbr->bs_coupling == 1) + 1;
816     const int odd = sbr->n[1] & 1;
817
818     if (sbr->bs_coupling && ch) {
819         if (ch_data->bs_amp_res) {
820             bits   = 5;
821             t_huff = vlc_sbr[T_HUFFMAN_ENV_BAL_3_0DB].table;
822             t_lav  = vlc_sbr_lav[T_HUFFMAN_ENV_BAL_3_0DB];
823             f_huff = vlc_sbr[F_HUFFMAN_ENV_BAL_3_0DB].table;
824             f_lav  = vlc_sbr_lav[F_HUFFMAN_ENV_BAL_3_0DB];
825         } else {
826             bits   = 6;
827             t_huff = vlc_sbr[T_HUFFMAN_ENV_BAL_1_5DB].table;
828             t_lav  = vlc_sbr_lav[T_HUFFMAN_ENV_BAL_1_5DB];
829             f_huff = vlc_sbr[F_HUFFMAN_ENV_BAL_1_5DB].table;
830             f_lav  = vlc_sbr_lav[F_HUFFMAN_ENV_BAL_1_5DB];
831         }
832     } else {
833         if (ch_data->bs_amp_res) {
834             bits   = 6;
835             t_huff = vlc_sbr[T_HUFFMAN_ENV_3_0DB].table;
836             t_lav  = vlc_sbr_lav[T_HUFFMAN_ENV_3_0DB];
837             f_huff = vlc_sbr[F_HUFFMAN_ENV_3_0DB].table;
838             f_lav  = vlc_sbr_lav[F_HUFFMAN_ENV_3_0DB];
839         } else {
840             bits   = 7;
841             t_huff = vlc_sbr[T_HUFFMAN_ENV_1_5DB].table;
842             t_lav  = vlc_sbr_lav[T_HUFFMAN_ENV_1_5DB];
843             f_huff = vlc_sbr[F_HUFFMAN_ENV_1_5DB].table;
844             f_lav  = vlc_sbr_lav[F_HUFFMAN_ENV_1_5DB];
845         }
846     }
847
848     for (i = 0; i < ch_data->bs_num_env; i++) {
849         if (ch_data->bs_df_env[i]) {
850             // bs_freq_res[0] == bs_freq_res[bs_num_env] from prev frame
851             if (ch_data->bs_freq_res[i + 1] == ch_data->bs_freq_res[i]) {
852                 for (j = 0; j < sbr->n[ch_data->bs_freq_res[i + 1]]; j++)
853                     ch_data->env_facs[i + 1][j] = ch_data->env_facs[i][j] + delta * (get_vlc2(gb, t_huff, 9, 3) - t_lav);
854             } else if (ch_data->bs_freq_res[i + 1]) {
855                 for (j = 0; j < sbr->n[ch_data->bs_freq_res[i + 1]]; j++) {
856                     k = (j + odd) >> 1; // find k such that f_tablelow[k] <= f_tablehigh[j] < f_tablelow[k + 1]
857                     ch_data->env_facs[i + 1][j] = ch_data->env_facs[i][k] + delta * (get_vlc2(gb, t_huff, 9, 3) - t_lav);
858                 }
859             } else {
860                 for (j = 0; j < sbr->n[ch_data->bs_freq_res[i + 1]]; j++) {
861                     k = j ? 2*j - odd : 0; // find k such that f_tablehigh[k] == f_tablelow[j]
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             }
865         } else {
866             ch_data->env_facs[i + 1][0] = delta * get_bits(gb, bits); // bs_env_start_value_balance
867             for (j = 1; j < sbr->n[ch_data->bs_freq_res[i + 1]]; j++)
868                 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);
869         }
870     }
871
872     //assign 0th elements of env_facs from last elements
873     memcpy(ch_data->env_facs[0], ch_data->env_facs[ch_data->bs_num_env],
874            sizeof(ch_data->env_facs[0]));
875 }
876
877 static void read_sbr_noise(SpectralBandReplication *sbr, GetBitContext *gb,
878                            SBRData *ch_data, int ch)
879 {
880     int i, j;
881     VLC_TYPE (*t_huff)[2], (*f_huff)[2];
882     int t_lav, f_lav;
883     int delta = (ch == 1 && sbr->bs_coupling == 1) + 1;
884
885     if (sbr->bs_coupling && ch) {
886         t_huff = vlc_sbr[T_HUFFMAN_NOISE_BAL_3_0DB].table;
887         t_lav  = vlc_sbr_lav[T_HUFFMAN_NOISE_BAL_3_0DB];
888         f_huff = vlc_sbr[F_HUFFMAN_ENV_BAL_3_0DB].table;
889         f_lav  = vlc_sbr_lav[F_HUFFMAN_ENV_BAL_3_0DB];
890     } else {
891         t_huff = vlc_sbr[T_HUFFMAN_NOISE_3_0DB].table;
892         t_lav  = vlc_sbr_lav[T_HUFFMAN_NOISE_3_0DB];
893         f_huff = vlc_sbr[F_HUFFMAN_ENV_3_0DB].table;
894         f_lav  = vlc_sbr_lav[F_HUFFMAN_ENV_3_0DB];
895     }
896
897     for (i = 0; i < ch_data->bs_num_noise; i++) {
898         if (ch_data->bs_df_noise[i]) {
899             for (j = 0; j < sbr->n_q; j++)
900                 ch_data->noise_facs[i + 1][j] = ch_data->noise_facs[i][j] + delta * (get_vlc2(gb, t_huff, 9, 2) - t_lav);
901         } else {
902             ch_data->noise_facs[i + 1][0] = delta * get_bits(gb, 5); // bs_noise_start_value_balance or bs_noise_start_value_level
903             for (j = 1; j < sbr->n_q; j++)
904                 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);
905         }
906     }
907
908     //assign 0th elements of noise_facs from last elements
909     memcpy(ch_data->noise_facs[0], ch_data->noise_facs[ch_data->bs_num_noise],
910            sizeof(ch_data->noise_facs[0]));
911 }
912
913 static void read_sbr_extension(AACContext *ac, SpectralBandReplication *sbr,
914                                GetBitContext *gb,
915                                int bs_extension_id, int *num_bits_left)
916 {
917     switch (bs_extension_id) {
918     case EXTENSION_ID_PS:
919         if (!ac->oc[1].m4ac.ps) {
920             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Parametric Stereo signaled to be not-present but was found in the bitstream.\n");
921             skip_bits_long(gb, *num_bits_left); // bs_fill_bits
922             *num_bits_left = 0;
923         } else {
924 #if 1
925             *num_bits_left -= ff_ps_read_data(ac->avctx, gb, &sbr->ps, *num_bits_left);
926 #else
927             av_log_missing_feature(ac->avctx, "Parametric Stereo", 0);
928             skip_bits_long(gb, *num_bits_left); // bs_fill_bits
929             *num_bits_left = 0;
930 #endif
931         }
932         break;
933     default:
934         // some files contain 0-padding
935         if (bs_extension_id || *num_bits_left > 16 || show_bits(gb, *num_bits_left))
936             av_log_missing_feature(ac->avctx, "Reserved SBR extensions", 1);
937         skip_bits_long(gb, *num_bits_left); // bs_fill_bits
938         *num_bits_left = 0;
939         break;
940     }
941 }
942
943 static int read_sbr_single_channel_element(AACContext *ac,
944                                             SpectralBandReplication *sbr,
945                                             GetBitContext *gb)
946 {
947     if (get_bits1(gb)) // bs_data_extra
948         skip_bits(gb, 4); // bs_reserved
949
950     if (read_sbr_grid(ac, sbr, gb, &sbr->data[0]))
951         return -1;
952     read_sbr_dtdf(sbr, gb, &sbr->data[0]);
953     read_sbr_invf(sbr, gb, &sbr->data[0]);
954     read_sbr_envelope(sbr, gb, &sbr->data[0], 0);
955     read_sbr_noise(sbr, gb, &sbr->data[0], 0);
956
957     if ((sbr->data[0].bs_add_harmonic_flag = get_bits1(gb)))
958         get_bits1_vector(gb, sbr->data[0].bs_add_harmonic, sbr->n[1]);
959
960     return 0;
961 }
962
963 static int read_sbr_channel_pair_element(AACContext *ac,
964                                           SpectralBandReplication *sbr,
965                                           GetBitContext *gb)
966 {
967     if (get_bits1(gb))    // bs_data_extra
968         skip_bits(gb, 8); // bs_reserved
969
970     if ((sbr->bs_coupling = get_bits1(gb))) {
971         if (read_sbr_grid(ac, sbr, gb, &sbr->data[0]))
972             return -1;
973         copy_sbr_grid(&sbr->data[1], &sbr->data[0]);
974         read_sbr_dtdf(sbr, gb, &sbr->data[0]);
975         read_sbr_dtdf(sbr, gb, &sbr->data[1]);
976         read_sbr_invf(sbr, gb, &sbr->data[0]);
977         memcpy(sbr->data[1].bs_invf_mode[1], sbr->data[1].bs_invf_mode[0], sizeof(sbr->data[1].bs_invf_mode[0]));
978         memcpy(sbr->data[1].bs_invf_mode[0], sbr->data[0].bs_invf_mode[0], sizeof(sbr->data[1].bs_invf_mode[0]));
979         read_sbr_envelope(sbr, gb, &sbr->data[0], 0);
980         read_sbr_noise(sbr, gb, &sbr->data[0], 0);
981         read_sbr_envelope(sbr, gb, &sbr->data[1], 1);
982         read_sbr_noise(sbr, gb, &sbr->data[1], 1);
983     } else {
984         if (read_sbr_grid(ac, sbr, gb, &sbr->data[0]) ||
985             read_sbr_grid(ac, sbr, gb, &sbr->data[1]))
986             return -1;
987         read_sbr_dtdf(sbr, gb, &sbr->data[0]);
988         read_sbr_dtdf(sbr, gb, &sbr->data[1]);
989         read_sbr_invf(sbr, gb, &sbr->data[0]);
990         read_sbr_invf(sbr, gb, &sbr->data[1]);
991         read_sbr_envelope(sbr, gb, &sbr->data[0], 0);
992         read_sbr_envelope(sbr, gb, &sbr->data[1], 1);
993         read_sbr_noise(sbr, gb, &sbr->data[0], 0);
994         read_sbr_noise(sbr, gb, &sbr->data[1], 1);
995     }
996
997     if ((sbr->data[0].bs_add_harmonic_flag = get_bits1(gb)))
998         get_bits1_vector(gb, sbr->data[0].bs_add_harmonic, sbr->n[1]);
999     if ((sbr->data[1].bs_add_harmonic_flag = get_bits1(gb)))
1000         get_bits1_vector(gb, sbr->data[1].bs_add_harmonic, sbr->n[1]);
1001
1002     return 0;
1003 }
1004
1005 static unsigned int read_sbr_data(AACContext *ac, SpectralBandReplication *sbr,
1006                                   GetBitContext *gb, int id_aac)
1007 {
1008     unsigned int cnt = get_bits_count(gb);
1009
1010     if (id_aac == TYPE_SCE || id_aac == TYPE_CCE) {
1011         if (read_sbr_single_channel_element(ac, sbr, gb)) {
1012             sbr_turnoff(sbr);
1013             return get_bits_count(gb) - cnt;
1014         }
1015     } else if (id_aac == TYPE_CPE) {
1016         if (read_sbr_channel_pair_element(ac, sbr, gb)) {
1017             sbr_turnoff(sbr);
1018             return get_bits_count(gb) - cnt;
1019         }
1020     } else {
1021         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1022             "Invalid bitstream - cannot apply SBR to element type %d\n", id_aac);
1023         sbr_turnoff(sbr);
1024         return get_bits_count(gb) - cnt;
1025     }
1026     if (get_bits1(gb)) { // bs_extended_data
1027         int num_bits_left = get_bits(gb, 4); // bs_extension_size
1028         if (num_bits_left == 15)
1029             num_bits_left += get_bits(gb, 8); // bs_esc_count
1030
1031         num_bits_left <<= 3;
1032         while (num_bits_left > 7) {
1033             num_bits_left -= 2;
1034             read_sbr_extension(ac, sbr, gb, get_bits(gb, 2), &num_bits_left); // bs_extension_id
1035         }
1036         if (num_bits_left < 0) {
1037             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "SBR Extension over read.\n");
1038         }
1039         if (num_bits_left > 0)
1040             skip_bits(gb, num_bits_left);
1041     }
1042
1043     return get_bits_count(gb) - cnt;
1044 }
1045
1046 static void sbr_reset(AACContext *ac, SpectralBandReplication *sbr)
1047 {
1048     int err;
1049     err = sbr_make_f_master(ac, sbr, &sbr->spectrum_params);
1050     if (err >= 0)
1051         err = sbr_make_f_derived(ac, sbr);
1052     if (err < 0) {
1053         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1054                "SBR reset failed. Switching SBR to pure upsampling mode.\n");
1055         sbr_turnoff(sbr);
1056     }
1057 }
1058
1059 /**
1060  * Decode Spectral Band Replication extension data; reference: table 4.55.
1061  *
1062  * @param   crc flag indicating the presence of CRC checksum
1063  * @param   cnt length of TYPE_FIL syntactic element in bytes
1064  *
1065  * @return  Returns number of bytes consumed from the TYPE_FIL element.
1066  */
1067 int ff_decode_sbr_extension(AACContext *ac, SpectralBandReplication *sbr,
1068                             GetBitContext *gb_host, int crc, int cnt, int id_aac)
1069 {
1070     unsigned int num_sbr_bits = 0, num_align_bits;
1071     unsigned bytes_read;
1072     GetBitContext gbc = *gb_host, *gb = &gbc;
1073     skip_bits_long(gb_host, cnt*8 - 4);
1074
1075     sbr->reset = 0;
1076
1077     if (!sbr->sample_rate)
1078         sbr->sample_rate = 2 * ac->oc[1].m4ac.sample_rate; //TODO use the nominal sample rate for arbitrary sample rate support
1079     if (!ac->oc[1].m4ac.ext_sample_rate)
1080         ac->oc[1].m4ac.ext_sample_rate = 2 * ac->oc[1].m4ac.sample_rate;
1081
1082     if (crc) {
1083         skip_bits(gb, 10); // bs_sbr_crc_bits; TODO - implement CRC check
1084         num_sbr_bits += 10;
1085     }
1086
1087     //Save some state from the previous frame.
1088     sbr->kx[0] = sbr->kx[1];
1089     sbr->m[0] = sbr->m[1];
1090     sbr->kx_and_m_pushed = 1;
1091
1092     num_sbr_bits++;
1093     if (get_bits1(gb)) // bs_header_flag
1094         num_sbr_bits += read_sbr_header(sbr, gb);
1095
1096     if (sbr->reset)
1097         sbr_reset(ac, sbr);
1098
1099     if (sbr->start)
1100         num_sbr_bits  += read_sbr_data(ac, sbr, gb, id_aac);
1101
1102     num_align_bits = ((cnt << 3) - 4 - num_sbr_bits) & 7;
1103     bytes_read = ((num_sbr_bits + num_align_bits + 4) >> 3);
1104
1105     if (bytes_read > cnt) {
1106         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1107                "Expected to read %d SBR bytes actually read %d.\n", cnt, bytes_read);
1108     }
1109     return cnt;
1110 }
1111
1112 /// Dequantization and stereo decoding (14496-3 sp04 p203)
1113 static void sbr_dequant(SpectralBandReplication *sbr, int id_aac)
1114 {
1115     int k, e;
1116     int ch;
1117
1118     if (id_aac == TYPE_CPE && sbr->bs_coupling) {
1119         float alpha      = sbr->data[0].bs_amp_res ?  1.0f :  0.5f;
1120         float pan_offset = sbr->data[0].bs_amp_res ? 12.0f : 24.0f;
1121         for (e = 1; e <= sbr->data[0].bs_num_env; e++) {
1122             for (k = 0; k < sbr->n[sbr->data[0].bs_freq_res[e]]; k++) {
1123                 float temp1 = exp2f(sbr->data[0].env_facs[e][k] * alpha + 7.0f);
1124                 float temp2 = exp2f((pan_offset - sbr->data[1].env_facs[e][k]) * alpha);
1125                 float fac   = temp1 / (1.0f + temp2);
1126                 sbr->data[0].env_facs[e][k] = fac;
1127                 sbr->data[1].env_facs[e][k] = fac * temp2;
1128             }
1129         }
1130         for (e = 1; e <= sbr->data[0].bs_num_noise; e++) {
1131             for (k = 0; k < sbr->n_q; k++) {
1132                 float temp1 = exp2f(NOISE_FLOOR_OFFSET - sbr->data[0].noise_facs[e][k] + 1);
1133                 float temp2 = exp2f(12 - sbr->data[1].noise_facs[e][k]);
1134                 float fac   = temp1 / (1.0f + temp2);
1135                 sbr->data[0].noise_facs[e][k] = fac;
1136                 sbr->data[1].noise_facs[e][k] = fac * temp2;
1137             }
1138         }
1139     } else { // SCE or one non-coupled CPE
1140         for (ch = 0; ch < (id_aac == TYPE_CPE) + 1; ch++) {
1141             float alpha = sbr->data[ch].bs_amp_res ? 1.0f : 0.5f;
1142             for (e = 1; e <= sbr->data[ch].bs_num_env; e++)
1143                 for (k = 0; k < sbr->n[sbr->data[ch].bs_freq_res[e]]; k++)
1144                     sbr->data[ch].env_facs[e][k] =
1145                         exp2f(alpha * sbr->data[ch].env_facs[e][k] + 6.0f);
1146             for (e = 1; e <= sbr->data[ch].bs_num_noise; e++)
1147                 for (k = 0; k < sbr->n_q; k++)
1148                     sbr->data[ch].noise_facs[e][k] =
1149                         exp2f(NOISE_FLOOR_OFFSET - sbr->data[ch].noise_facs[e][k]);
1150         }
1151     }
1152 }
1153
1154 /**
1155  * Analysis QMF Bank (14496-3 sp04 p206)
1156  *
1157  * @param   x       pointer to the beginning of the first sample window
1158  * @param   W       array of complex-valued samples split into subbands
1159  */
1160 static void sbr_qmf_analysis(DSPContext *dsp, FFTContext *mdct,
1161                              SBRDSPContext *sbrdsp, const float *in, float *x,
1162                              float z[320], float W[2][32][32][2], int buf_idx)
1163 {
1164     int i;
1165     memcpy(x    , x+1024, (320-32)*sizeof(x[0]));
1166     memcpy(x+288, in,         1024*sizeof(x[0]));
1167     for (i = 0; i < 32; i++) { // numTimeSlots*RATE = 16*2 as 960 sample frames
1168                                // are not supported
1169         dsp->vector_fmul_reverse(z, sbr_qmf_window_ds, x, 320);
1170         sbrdsp->sum64x5(z);
1171         sbrdsp->qmf_pre_shuffle(z);
1172         mdct->imdct_half(mdct, z, z+64);
1173         sbrdsp->qmf_post_shuffle(W[buf_idx][i], z);
1174         x += 32;
1175     }
1176 }
1177
1178 /**
1179  * Synthesis QMF Bank (14496-3 sp04 p206) and Downsampled Synthesis QMF Bank
1180  * (14496-3 sp04 p206)
1181  */
1182 static void sbr_qmf_synthesis(DSPContext *dsp, FFTContext *mdct,
1183                               SBRDSPContext *sbrdsp,
1184                               float *out, float X[2][38][64],
1185                               float mdct_buf[2][64],
1186                               float *v0, int *v_off, const unsigned int div)
1187 {
1188     int i, n;
1189     const float *sbr_qmf_window = div ? sbr_qmf_window_ds : sbr_qmf_window_us;
1190     const int step = 128 >> div;
1191     float *v;
1192     for (i = 0; i < 32; i++) {
1193         if (*v_off < step) {
1194             int saved_samples = (1280 - 128) >> div;
1195             memcpy(&v0[SBR_SYNTHESIS_BUF_SIZE - saved_samples], v0, saved_samples * sizeof(float));
1196             *v_off = SBR_SYNTHESIS_BUF_SIZE - saved_samples - step;
1197         } else {
1198             *v_off -= step;
1199         }
1200         v = v0 + *v_off;
1201         if (div) {
1202             for (n = 0; n < 32; n++) {
1203                 X[0][i][   n] = -X[0][i][n];
1204                 X[0][i][32+n] =  X[1][i][31-n];
1205             }
1206             mdct->imdct_half(mdct, mdct_buf[0], X[0][i]);
1207             sbrdsp->qmf_deint_neg(v, mdct_buf[0]);
1208         } else {
1209             sbrdsp->neg_odd_64(X[1][i]);
1210             mdct->imdct_half(mdct, mdct_buf[0], X[0][i]);
1211             mdct->imdct_half(mdct, mdct_buf[1], X[1][i]);
1212             sbrdsp->qmf_deint_bfly(v, mdct_buf[1], mdct_buf[0]);
1213         }
1214         dsp->vector_fmul_add(out, v                , sbr_qmf_window               , zero64, 64 >> div);
1215         dsp->vector_fmul_add(out, v + ( 192 >> div), sbr_qmf_window + ( 64 >> div), out   , 64 >> div);
1216         dsp->vector_fmul_add(out, v + ( 256 >> div), sbr_qmf_window + (128 >> div), out   , 64 >> div);
1217         dsp->vector_fmul_add(out, v + ( 448 >> div), sbr_qmf_window + (192 >> div), out   , 64 >> div);
1218         dsp->vector_fmul_add(out, v + ( 512 >> div), sbr_qmf_window + (256 >> div), out   , 64 >> div);
1219         dsp->vector_fmul_add(out, v + ( 704 >> div), sbr_qmf_window + (320 >> div), out   , 64 >> div);
1220         dsp->vector_fmul_add(out, v + ( 768 >> div), sbr_qmf_window + (384 >> div), out   , 64 >> div);
1221         dsp->vector_fmul_add(out, v + ( 960 >> div), sbr_qmf_window + (448 >> div), out   , 64 >> div);
1222         dsp->vector_fmul_add(out, v + (1024 >> div), sbr_qmf_window + (512 >> div), out   , 64 >> div);
1223         dsp->vector_fmul_add(out, v + (1216 >> div), sbr_qmf_window + (576 >> div), out   , 64 >> div);
1224         out += 64 >> div;
1225     }
1226 }
1227
1228 /** High Frequency Generation (14496-3 sp04 p214+) and Inverse Filtering
1229  * (14496-3 sp04 p214)
1230  * Warning: This routine does not seem numerically stable.
1231  */
1232 static void sbr_hf_inverse_filter(SBRDSPContext *dsp,
1233                                   float (*alpha0)[2], float (*alpha1)[2],
1234                                   const float X_low[32][40][2], int k0)
1235 {
1236     int k;
1237     for (k = 0; k < k0; k++) {
1238         LOCAL_ALIGNED_16(float, phi, [3], [2][2]);
1239         float dk;
1240
1241         dsp->autocorrelate(X_low[k], phi);
1242
1243         dk =  phi[2][1][0] * phi[1][0][0] -
1244              (phi[1][1][0] * phi[1][1][0] + phi[1][1][1] * phi[1][1][1]) / 1.000001f;
1245
1246         if (!dk) {
1247             alpha1[k][0] = 0;
1248             alpha1[k][1] = 0;
1249         } else {
1250             float temp_real, temp_im;
1251             temp_real = phi[0][0][0] * phi[1][1][0] -
1252                         phi[0][0][1] * phi[1][1][1] -
1253                         phi[0][1][0] * phi[1][0][0];
1254             temp_im   = phi[0][0][0] * phi[1][1][1] +
1255                         phi[0][0][1] * phi[1][1][0] -
1256                         phi[0][1][1] * phi[1][0][0];
1257
1258             alpha1[k][0] = temp_real / dk;
1259             alpha1[k][1] = temp_im   / dk;
1260         }
1261
1262         if (!phi[1][0][0]) {
1263             alpha0[k][0] = 0;
1264             alpha0[k][1] = 0;
1265         } else {
1266             float temp_real, temp_im;
1267             temp_real = phi[0][0][0] + alpha1[k][0] * phi[1][1][0] +
1268                                        alpha1[k][1] * phi[1][1][1];
1269             temp_im   = phi[0][0][1] + alpha1[k][1] * phi[1][1][0] -
1270                                        alpha1[k][0] * phi[1][1][1];
1271
1272             alpha0[k][0] = -temp_real / phi[1][0][0];
1273             alpha0[k][1] = -temp_im   / phi[1][0][0];
1274         }
1275
1276         if (alpha1[k][0] * alpha1[k][0] + alpha1[k][1] * alpha1[k][1] >= 16.0f ||
1277            alpha0[k][0] * alpha0[k][0] + alpha0[k][1] * alpha0[k][1] >= 16.0f) {
1278             alpha1[k][0] = 0;
1279             alpha1[k][1] = 0;
1280             alpha0[k][0] = 0;
1281             alpha0[k][1] = 0;
1282         }
1283     }
1284 }
1285
1286 /// Chirp Factors (14496-3 sp04 p214)
1287 static void sbr_chirp(SpectralBandReplication *sbr, SBRData *ch_data)
1288 {
1289     int i;
1290     float new_bw;
1291     static const float bw_tab[] = { 0.0f, 0.75f, 0.9f, 0.98f };
1292
1293     for (i = 0; i < sbr->n_q; i++) {
1294         if (ch_data->bs_invf_mode[0][i] + ch_data->bs_invf_mode[1][i] == 1) {
1295             new_bw = 0.6f;
1296         } else
1297             new_bw = bw_tab[ch_data->bs_invf_mode[0][i]];
1298
1299         if (new_bw < ch_data->bw_array[i]) {
1300             new_bw = 0.75f    * new_bw + 0.25f    * ch_data->bw_array[i];
1301         } else
1302             new_bw = 0.90625f * new_bw + 0.09375f * ch_data->bw_array[i];
1303         ch_data->bw_array[i] = new_bw < 0.015625f ? 0.0f : new_bw;
1304     }
1305 }
1306
1307 /// Generate the subband filtered lowband
1308 static int sbr_lf_gen(AACContext *ac, SpectralBandReplication *sbr,
1309                       float X_low[32][40][2], const float W[2][32][32][2],
1310                       int buf_idx)
1311 {
1312     int i, k;
1313     const int t_HFGen = 8;
1314     const int i_f = 32;
1315     memset(X_low, 0, 32*sizeof(*X_low));
1316     for (k = 0; k < sbr->kx[1]; k++) {
1317         for (i = t_HFGen; i < i_f + t_HFGen; i++) {
1318             X_low[k][i][0] = W[buf_idx][i - t_HFGen][k][0];
1319             X_low[k][i][1] = W[buf_idx][i - t_HFGen][k][1];
1320         }
1321     }
1322     buf_idx = 1-buf_idx;
1323     for (k = 0; k < sbr->kx[0]; k++) {
1324         for (i = 0; i < t_HFGen; i++) {
1325             X_low[k][i][0] = W[buf_idx][i + i_f - t_HFGen][k][0];
1326             X_low[k][i][1] = W[buf_idx][i + i_f - t_HFGen][k][1];
1327         }
1328     }
1329     return 0;
1330 }
1331
1332 /// High Frequency Generator (14496-3 sp04 p215)
1333 static int sbr_hf_gen(AACContext *ac, SpectralBandReplication *sbr,
1334                       float X_high[64][40][2], const float X_low[32][40][2],
1335                       const float (*alpha0)[2], const float (*alpha1)[2],
1336                       const float bw_array[5], const uint8_t *t_env,
1337                       int bs_num_env)
1338 {
1339     int j, x;
1340     int g = 0;
1341     int k = sbr->kx[1];
1342     for (j = 0; j < sbr->num_patches; j++) {
1343         for (x = 0; x < sbr->patch_num_subbands[j]; x++, k++) {
1344             const int p = sbr->patch_start_subband[j] + x;
1345             while (g <= sbr->n_q && k >= sbr->f_tablenoise[g])
1346                 g++;
1347             g--;
1348
1349             if (g < 0) {
1350                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1351                        "ERROR : no subband found for frequency %d\n", k);
1352                 return -1;
1353             }
1354
1355             sbr->dsp.hf_gen(X_high[k] + ENVELOPE_ADJUSTMENT_OFFSET,
1356                             X_low[p]  + ENVELOPE_ADJUSTMENT_OFFSET,
1357                             alpha0[p], alpha1[p], bw_array[g],
1358                             2 * t_env[0], 2 * t_env[bs_num_env]);
1359         }
1360     }
1361     if (k < sbr->m[1] + sbr->kx[1])
1362         memset(X_high + k, 0, (sbr->m[1] + sbr->kx[1] - k) * sizeof(*X_high));
1363
1364     return 0;
1365 }
1366
1367 /// Generate the subband filtered lowband
1368 static int sbr_x_gen(SpectralBandReplication *sbr, float X[2][38][64],
1369                      const float Y0[38][64][2], const float Y1[38][64][2],
1370                      const float X_low[32][40][2], int ch)
1371 {
1372     int k, i;
1373     const int i_f = 32;
1374     const int i_Temp = FFMAX(2*sbr->data[ch].t_env_num_env_old - i_f, 0);
1375     memset(X, 0, 2*sizeof(*X));
1376     for (k = 0; k < sbr->kx[0]; k++) {
1377         for (i = 0; i < i_Temp; i++) {
1378             X[0][i][k] = X_low[k][i + ENVELOPE_ADJUSTMENT_OFFSET][0];
1379             X[1][i][k] = X_low[k][i + ENVELOPE_ADJUSTMENT_OFFSET][1];
1380         }
1381     }
1382     for (; k < sbr->kx[0] + sbr->m[0]; k++) {
1383         for (i = 0; i < i_Temp; i++) {
1384             X[0][i][k] = Y0[i + i_f][k][0];
1385             X[1][i][k] = Y0[i + i_f][k][1];
1386         }
1387     }
1388
1389     for (k = 0; k < sbr->kx[1]; k++) {
1390         for (i = i_Temp; i < 38; i++) {
1391             X[0][i][k] = X_low[k][i + ENVELOPE_ADJUSTMENT_OFFSET][0];
1392             X[1][i][k] = X_low[k][i + ENVELOPE_ADJUSTMENT_OFFSET][1];
1393         }
1394     }
1395     for (; k < sbr->kx[1] + sbr->m[1]; k++) {
1396         for (i = i_Temp; i < i_f; i++) {
1397             X[0][i][k] = Y1[i][k][0];
1398             X[1][i][k] = Y1[i][k][1];
1399         }
1400     }
1401     return 0;
1402 }
1403
1404 /** High Frequency Adjustment (14496-3 sp04 p217) and Mapping
1405  * (14496-3 sp04 p217)
1406  */
1407 static int sbr_mapping(AACContext *ac, SpectralBandReplication *sbr,
1408                         SBRData *ch_data, int e_a[2])
1409 {
1410     int e, i, m;
1411
1412     memset(ch_data->s_indexmapped[1], 0, 7*sizeof(ch_data->s_indexmapped[1]));
1413     for (e = 0; e < ch_data->bs_num_env; e++) {
1414         const unsigned int ilim = sbr->n[ch_data->bs_freq_res[e + 1]];
1415         uint16_t *table = ch_data->bs_freq_res[e + 1] ? sbr->f_tablehigh : sbr->f_tablelow;
1416         int k;
1417
1418         if (sbr->kx[1] != table[0]) {
1419             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "kx != f_table{high,low}[0]. "
1420                    "Derived frequency tables were not regenerated.\n");
1421             sbr_turnoff(sbr);
1422             return AVERROR_BUG;
1423         }
1424         for (i = 0; i < ilim; i++)
1425             for (m = table[i]; m < table[i + 1]; m++)
1426                 sbr->e_origmapped[e][m - sbr->kx[1]] = ch_data->env_facs[e+1][i];
1427
1428         // ch_data->bs_num_noise > 1 => 2 noise floors
1429         k = (ch_data->bs_num_noise > 1) && (ch_data->t_env[e] >= ch_data->t_q[1]);
1430         for (i = 0; i < sbr->n_q; i++)
1431             for (m = sbr->f_tablenoise[i]; m < sbr->f_tablenoise[i + 1]; m++)
1432                 sbr->q_mapped[e][m - sbr->kx[1]] = ch_data->noise_facs[k+1][i];
1433
1434         for (i = 0; i < sbr->n[1]; i++) {
1435             if (ch_data->bs_add_harmonic_flag) {
1436                 const unsigned int m_midpoint =
1437                     (sbr->f_tablehigh[i] + sbr->f_tablehigh[i + 1]) >> 1;
1438
1439                 ch_data->s_indexmapped[e + 1][m_midpoint - sbr->kx[1]] = ch_data->bs_add_harmonic[i] *
1440                     (e >= e_a[1] || (ch_data->s_indexmapped[0][m_midpoint - sbr->kx[1]] == 1));
1441             }
1442         }
1443
1444         for (i = 0; i < ilim; i++) {
1445             int additional_sinusoid_present = 0;
1446             for (m = table[i]; m < table[i + 1]; m++) {
1447                 if (ch_data->s_indexmapped[e + 1][m - sbr->kx[1]]) {
1448                     additional_sinusoid_present = 1;
1449                     break;
1450                 }
1451             }
1452             memset(&sbr->s_mapped[e][table[i] - sbr->kx[1]], additional_sinusoid_present,
1453                    (table[i + 1] - table[i]) * sizeof(sbr->s_mapped[e][0]));
1454         }
1455     }
1456
1457     memcpy(ch_data->s_indexmapped[0], ch_data->s_indexmapped[ch_data->bs_num_env], sizeof(ch_data->s_indexmapped[0]));
1458     return 0;
1459 }
1460
1461 /// Estimation of current envelope (14496-3 sp04 p218)
1462 static void sbr_env_estimate(float (*e_curr)[48], float X_high[64][40][2],
1463                              SpectralBandReplication *sbr, SBRData *ch_data)
1464 {
1465     int e, m;
1466     int kx1 = sbr->kx[1];
1467
1468     if (sbr->bs_interpol_freq) {
1469         for (e = 0; e < ch_data->bs_num_env; e++) {
1470             const float recip_env_size = 0.5f / (ch_data->t_env[e + 1] - ch_data->t_env[e]);
1471             int ilb = ch_data->t_env[e]     * 2 + ENVELOPE_ADJUSTMENT_OFFSET;
1472             int iub = ch_data->t_env[e + 1] * 2 + ENVELOPE_ADJUSTMENT_OFFSET;
1473
1474             for (m = 0; m < sbr->m[1]; m++) {
1475                 float sum = sbr->dsp.sum_square(X_high[m+kx1] + ilb, iub - ilb);
1476                 e_curr[e][m] = sum * recip_env_size;
1477             }
1478         }
1479     } else {
1480         int k, p;
1481
1482         for (e = 0; e < ch_data->bs_num_env; e++) {
1483             const int env_size = 2 * (ch_data->t_env[e + 1] - ch_data->t_env[e]);
1484             int ilb = ch_data->t_env[e]     * 2 + ENVELOPE_ADJUSTMENT_OFFSET;
1485             int iub = ch_data->t_env[e + 1] * 2 + ENVELOPE_ADJUSTMENT_OFFSET;
1486             const uint16_t *table = ch_data->bs_freq_res[e + 1] ? sbr->f_tablehigh : sbr->f_tablelow;
1487
1488             for (p = 0; p < sbr->n[ch_data->bs_freq_res[e + 1]]; p++) {
1489                 float sum = 0.0f;
1490                 const int den = env_size * (table[p + 1] - table[p]);
1491
1492                 for (k = table[p]; k < table[p + 1]; k++) {
1493                     sum += sbr->dsp.sum_square(X_high[k] + ilb, iub - ilb);
1494                 }
1495                 sum /= den;
1496                 for (k = table[p]; k < table[p + 1]; k++) {
1497                     e_curr[e][k - kx1] = sum;
1498                 }
1499             }
1500         }
1501     }
1502 }
1503
1504 /**
1505  * Calculation of levels of additional HF signal components (14496-3 sp04 p219)
1506  * and Calculation of gain (14496-3 sp04 p219)
1507  */
1508 static void sbr_gain_calc(AACContext *ac, SpectralBandReplication *sbr,
1509                           SBRData *ch_data, const int e_a[2])
1510 {
1511     int e, k, m;
1512     // max gain limits : -3dB, 0dB, 3dB, inf dB (limiter off)
1513     static const float limgain[4] = { 0.70795, 1.0, 1.41254, 10000000000 };
1514
1515     for (e = 0; e < ch_data->bs_num_env; e++) {
1516         int delta = !((e == e_a[1]) || (e == e_a[0]));
1517         for (k = 0; k < sbr->n_lim; k++) {
1518             float gain_boost, gain_max;
1519             float sum[2] = { 0.0f, 0.0f };
1520             for (m = sbr->f_tablelim[k] - sbr->kx[1]; m < sbr->f_tablelim[k + 1] - sbr->kx[1]; m++) {
1521                 const float temp = sbr->e_origmapped[e][m] / (1.0f + sbr->q_mapped[e][m]);
1522                 sbr->q_m[e][m] = sqrtf(temp * sbr->q_mapped[e][m]);
1523                 sbr->s_m[e][m] = sqrtf(temp * ch_data->s_indexmapped[e + 1][m]);
1524                 if (!sbr->s_mapped[e][m]) {
1525                     sbr->gain[e][m] = sqrtf(sbr->e_origmapped[e][m] /
1526                                             ((1.0f + sbr->e_curr[e][m]) *
1527                                              (1.0f + sbr->q_mapped[e][m] * delta)));
1528                 } else {
1529                     sbr->gain[e][m] = sqrtf(sbr->e_origmapped[e][m] * sbr->q_mapped[e][m] /
1530                                             ((1.0f + sbr->e_curr[e][m]) *
1531                                              (1.0f + sbr->q_mapped[e][m])));
1532                 }
1533             }
1534             for (m = sbr->f_tablelim[k] - sbr->kx[1]; m < sbr->f_tablelim[k + 1] - sbr->kx[1]; m++) {
1535                 sum[0] += sbr->e_origmapped[e][m];
1536                 sum[1] += sbr->e_curr[e][m];
1537             }
1538             gain_max = limgain[sbr->bs_limiter_gains] * sqrtf((FLT_EPSILON + sum[0]) / (FLT_EPSILON + sum[1]));
1539             gain_max = FFMIN(100000.f, gain_max);
1540             for (m = sbr->f_tablelim[k] - sbr->kx[1]; m < sbr->f_tablelim[k + 1] - sbr->kx[1]; m++) {
1541                 float q_m_max   = sbr->q_m[e][m] * gain_max / sbr->gain[e][m];
1542                 sbr->q_m[e][m]  = FFMIN(sbr->q_m[e][m], q_m_max);
1543                 sbr->gain[e][m] = FFMIN(sbr->gain[e][m], gain_max);
1544             }
1545             sum[0] = sum[1] = 0.0f;
1546             for (m = sbr->f_tablelim[k] - sbr->kx[1]; m < sbr->f_tablelim[k + 1] - sbr->kx[1]; m++) {
1547                 sum[0] += sbr->e_origmapped[e][m];
1548                 sum[1] += sbr->e_curr[e][m] * sbr->gain[e][m] * sbr->gain[e][m]
1549                           + sbr->s_m[e][m] * sbr->s_m[e][m]
1550                           + (delta && !sbr->s_m[e][m]) * sbr->q_m[e][m] * sbr->q_m[e][m];
1551             }
1552             gain_boost = sqrtf((FLT_EPSILON + sum[0]) / (FLT_EPSILON + sum[1]));
1553             gain_boost = FFMIN(1.584893192f, gain_boost);
1554             for (m = sbr->f_tablelim[k] - sbr->kx[1]; m < sbr->f_tablelim[k + 1] - sbr->kx[1]; m++) {
1555                 sbr->gain[e][m] *= gain_boost;
1556                 sbr->q_m[e][m]  *= gain_boost;
1557                 sbr->s_m[e][m]  *= gain_boost;
1558             }
1559         }
1560     }
1561 }
1562
1563 /// Assembling HF Signals (14496-3 sp04 p220)
1564 static void sbr_hf_assemble(float Y1[38][64][2],
1565                             const float X_high[64][40][2],
1566                             SpectralBandReplication *sbr, SBRData *ch_data,
1567                             const int e_a[2])
1568 {
1569     int e, i, j, m;
1570     const int h_SL = 4 * !sbr->bs_smoothing_mode;
1571     const int kx = sbr->kx[1];
1572     const int m_max = sbr->m[1];
1573     static const float h_smooth[5] = {
1574         0.33333333333333,
1575         0.30150283239582,
1576         0.21816949906249,
1577         0.11516383427084,
1578         0.03183050093751,
1579     };
1580     float (*g_temp)[48] = ch_data->g_temp, (*q_temp)[48] = ch_data->q_temp;
1581     int indexnoise = ch_data->f_indexnoise;
1582     int indexsine  = ch_data->f_indexsine;
1583
1584     if (sbr->reset) {
1585         for (i = 0; i < h_SL; i++) {
1586             memcpy(g_temp[i + 2*ch_data->t_env[0]], sbr->gain[0], m_max * sizeof(sbr->gain[0][0]));
1587             memcpy(q_temp[i + 2*ch_data->t_env[0]], sbr->q_m[0],  m_max * sizeof(sbr->q_m[0][0]));
1588         }
1589     } else if (h_SL) {
1590         memcpy(g_temp[2*ch_data->t_env[0]], g_temp[2*ch_data->t_env_num_env_old], 4*sizeof(g_temp[0]));
1591         memcpy(q_temp[2*ch_data->t_env[0]], q_temp[2*ch_data->t_env_num_env_old], 4*sizeof(q_temp[0]));
1592     }
1593
1594     for (e = 0; e < ch_data->bs_num_env; e++) {
1595         for (i = 2 * ch_data->t_env[e]; i < 2 * ch_data->t_env[e + 1]; i++) {
1596             memcpy(g_temp[h_SL + i], sbr->gain[e], m_max * sizeof(sbr->gain[0][0]));
1597             memcpy(q_temp[h_SL + i], sbr->q_m[e],  m_max * sizeof(sbr->q_m[0][0]));
1598         }
1599     }
1600
1601     for (e = 0; e < ch_data->bs_num_env; e++) {
1602         for (i = 2 * ch_data->t_env[e]; i < 2 * ch_data->t_env[e + 1]; i++) {
1603             LOCAL_ALIGNED_16(float, g_filt_tab, [48]);
1604             LOCAL_ALIGNED_16(float, q_filt_tab, [48]);
1605             float *g_filt, *q_filt;
1606
1607             if (h_SL && e != e_a[0] && e != e_a[1]) {
1608                 g_filt = g_filt_tab;
1609                 q_filt = q_filt_tab;
1610                 for (m = 0; m < m_max; m++) {
1611                     const int idx1 = i + h_SL;
1612                     g_filt[m] = 0.0f;
1613                     q_filt[m] = 0.0f;
1614                     for (j = 0; j <= h_SL; j++) {
1615                         g_filt[m] += g_temp[idx1 - j][m] * h_smooth[j];
1616                         q_filt[m] += q_temp[idx1 - j][m] * h_smooth[j];
1617                     }
1618                 }
1619             } else {
1620                 g_filt = g_temp[i + h_SL];
1621                 q_filt = q_temp[i];
1622             }
1623
1624             sbr->dsp.hf_g_filt(Y1[i] + kx, X_high + kx, g_filt, m_max,
1625                                i + ENVELOPE_ADJUSTMENT_OFFSET);
1626
1627             if (e != e_a[0] && e != e_a[1]) {
1628                 sbr->dsp.hf_apply_noise[indexsine](Y1[i] + kx, sbr->s_m[e],
1629                                                    q_filt, indexnoise,
1630                                                    kx, m_max);
1631             } else {
1632                 int idx = indexsine&1;
1633                 int A = (1-((indexsine+(kx & 1))&2));
1634                 int B = (A^(-idx)) + idx;
1635                 float *out = &Y1[i][kx][idx];
1636                 float *in  = sbr->s_m[e];
1637                 for (m = 0; m+1 < m_max; m+=2) {
1638                     out[2*m  ] += in[m  ] * A;
1639                     out[2*m+2] += in[m+1] * B;
1640                 }
1641                 if(m_max&1)
1642                     out[2*m  ] += in[m  ] * A;
1643             }
1644             indexnoise = (indexnoise + m_max) & 0x1ff;
1645             indexsine = (indexsine + 1) & 3;
1646         }
1647     }
1648     ch_data->f_indexnoise = indexnoise;
1649     ch_data->f_indexsine  = indexsine;
1650 }
1651
1652 void ff_sbr_apply(AACContext *ac, SpectralBandReplication *sbr, int id_aac,
1653                   float* L, float* R)
1654 {
1655     int downsampled = ac->oc[1].m4ac.ext_sample_rate < sbr->sample_rate;
1656     int ch;
1657     int nch = (id_aac == TYPE_CPE) ? 2 : 1;
1658     int err;
1659
1660     if (!sbr->kx_and_m_pushed) {
1661         sbr->kx[0] = sbr->kx[1];
1662         sbr->m[0] = sbr->m[1];
1663     } else {
1664         sbr->kx_and_m_pushed = 0;
1665     }
1666
1667     if (sbr->start) {
1668         sbr_dequant(sbr, id_aac);
1669     }
1670     for (ch = 0; ch < nch; ch++) {
1671         /* decode channel */
1672         sbr_qmf_analysis(&ac->dsp, &sbr->mdct_ana, &sbr->dsp, ch ? R : L, sbr->data[ch].analysis_filterbank_samples,
1673                          (float*)sbr->qmf_filter_scratch,
1674                          sbr->data[ch].W, sbr->data[ch].Ypos);
1675         sbr_lf_gen(ac, sbr, sbr->X_low, sbr->data[ch].W, sbr->data[ch].Ypos);
1676         sbr->data[ch].Ypos ^= 1;
1677         if (sbr->start) {
1678             sbr_hf_inverse_filter(&sbr->dsp, sbr->alpha0, sbr->alpha1, sbr->X_low, sbr->k[0]);
1679             sbr_chirp(sbr, &sbr->data[ch]);
1680             sbr_hf_gen(ac, sbr, sbr->X_high, sbr->X_low, sbr->alpha0, sbr->alpha1,
1681                        sbr->data[ch].bw_array, sbr->data[ch].t_env,
1682                        sbr->data[ch].bs_num_env);
1683
1684             // hf_adj
1685             err = sbr_mapping(ac, sbr, &sbr->data[ch], sbr->data[ch].e_a);
1686             if (!err) {
1687                 sbr_env_estimate(sbr->e_curr, sbr->X_high, sbr, &sbr->data[ch]);
1688                 sbr_gain_calc(ac, sbr, &sbr->data[ch], sbr->data[ch].e_a);
1689                 sbr_hf_assemble(sbr->data[ch].Y[sbr->data[ch].Ypos],
1690                                 sbr->X_high, sbr, &sbr->data[ch],
1691                                 sbr->data[ch].e_a);
1692             }
1693         }
1694
1695         /* synthesis */
1696         sbr_x_gen(sbr, sbr->X[ch],
1697                   sbr->data[ch].Y[1-sbr->data[ch].Ypos],
1698                   sbr->data[ch].Y[  sbr->data[ch].Ypos],
1699                   sbr->X_low, ch);
1700     }
1701
1702     if (ac->oc[1].m4ac.ps == 1) {
1703         if (sbr->ps.start) {
1704             ff_ps_apply(ac->avctx, &sbr->ps, sbr->X[0], sbr->X[1], sbr->kx[1] + sbr->m[1]);
1705         } else {
1706             memcpy(sbr->X[1], sbr->X[0], sizeof(sbr->X[0]));
1707         }
1708         nch = 2;
1709     }
1710
1711     sbr_qmf_synthesis(&ac->dsp, &sbr->mdct, &sbr->dsp, L, sbr->X[0], sbr->qmf_filter_scratch,
1712                       sbr->data[0].synthesis_filterbank_samples,
1713                       &sbr->data[0].synthesis_filterbank_samples_offset,
1714                       downsampled);
1715     if (nch == 2)
1716         sbr_qmf_synthesis(&ac->dsp, &sbr->mdct, &sbr->dsp, R, sbr->X[1], sbr->qmf_filter_scratch,
1717                           sbr->data[1].synthesis_filterbank_samples,
1718                           &sbr->data[1].synthesis_filterbank_samples_offset,
1719                           downsampled);
1720 }