Add avcodec_decode_audio4().
[ffmpeg.git] / libavcodec / aacdec.c
1 /*
2  * AAC decoder
3  * Copyright (c) 2005-2006 Oded Shimon ( ods15 ods15 dyndns org )
4  * Copyright (c) 2006-2007 Maxim Gavrilov ( maxim.gavrilov gmail com )
5  *
6  * AAC LATM decoder
7  * Copyright (c) 2008-2010 Paul Kendall <paul@kcbbs.gen.nz>
8  * Copyright (c) 2010      Janne Grunau <janne-ffmpeg@jannau.net>
9  *
10  * This file is part of Libav.
11  *
12  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
13  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
14  * License as published by the Free Software Foundation; either
15  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
16  *
17  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
18  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
19  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
20  * Lesser General Public License for more details.
21  *
22  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
23  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
24  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
25  */
26
27 /**
28  * @file
29  * AAC decoder
30  * @author Oded Shimon  ( ods15 ods15 dyndns org )
31  * @author Maxim Gavrilov ( maxim.gavrilov gmail com )
32  */
33
34 /*
35  * supported tools
36  *
37  * Support?             Name
38  * N (code in SoC repo) gain control
39  * Y                    block switching
40  * Y                    window shapes - standard
41  * N                    window shapes - Low Delay
42  * Y                    filterbank - standard
43  * N (code in SoC repo) filterbank - Scalable Sample Rate
44  * Y                    Temporal Noise Shaping
45  * Y                    Long Term Prediction
46  * Y                    intensity stereo
47  * Y                    channel coupling
48  * Y                    frequency domain prediction
49  * Y                    Perceptual Noise Substitution
50  * Y                    Mid/Side stereo
51  * N                    Scalable Inverse AAC Quantization
52  * N                    Frequency Selective Switch
53  * N                    upsampling filter
54  * Y                    quantization & coding - AAC
55  * N                    quantization & coding - TwinVQ
56  * N                    quantization & coding - BSAC
57  * N                    AAC Error Resilience tools
58  * N                    Error Resilience payload syntax
59  * N                    Error Protection tool
60  * N                    CELP
61  * N                    Silence Compression
62  * N                    HVXC
63  * N                    HVXC 4kbits/s VR
64  * N                    Structured Audio tools
65  * N                    Structured Audio Sample Bank Format
66  * N                    MIDI
67  * N                    Harmonic and Individual Lines plus Noise
68  * N                    Text-To-Speech Interface
69  * Y                    Spectral Band Replication
70  * Y (not in this code) Layer-1
71  * Y (not in this code) Layer-2
72  * Y (not in this code) Layer-3
73  * N                    SinuSoidal Coding (Transient, Sinusoid, Noise)
74  * Y                    Parametric Stereo
75  * N                    Direct Stream Transfer
76  *
77  * Note: - HE AAC v1 comprises LC AAC with Spectral Band Replication.
78  *       - HE AAC v2 comprises LC AAC with Spectral Band Replication and
79            Parametric Stereo.
80  */
81
82
83 #include "avcodec.h"
84 #include "internal.h"
85 #include "get_bits.h"
86 #include "dsputil.h"
87 #include "fft.h"
88 #include "fmtconvert.h"
89 #include "lpc.h"
90 #include "kbdwin.h"
91 #include "sinewin.h"
92
93 #include "aac.h"
94 #include "aactab.h"
95 #include "aacdectab.h"
96 #include "cbrt_tablegen.h"
97 #include "sbr.h"
98 #include "aacsbr.h"
99 #include "mpeg4audio.h"
100 #include "aacadtsdec.h"
101
102 #include <assert.h>
103 #include <errno.h>
104 #include <math.h>
105 #include <string.h>
106
107 #if ARCH_ARM
108 #   include "arm/aac.h"
109 #endif
110
111 union float754 {
112     float f;
113     uint32_t i;
114 };
115
116 static VLC vlc_scalefactors;
117 static VLC vlc_spectral[11];
118
119 static const char overread_err[] = "Input buffer exhausted before END element found\n";
120
121 static ChannelElement *get_che(AACContext *ac, int type, int elem_id)
122 {
123     // For PCE based channel configurations map the channels solely based on tags.
124     if (!ac->m4ac.chan_config) {
125         return ac->tag_che_map[type][elem_id];
126     }
127     // For indexed channel configurations map the channels solely based on position.
128     switch (ac->m4ac.chan_config) {
129     case 7:
130         if (ac->tags_mapped == 3 && type == TYPE_CPE) {
131             ac->tags_mapped++;
132             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][2];
133         }
134     case 6:
135         /* Some streams incorrectly code 5.1 audio as SCE[0] CPE[0] CPE[1] SCE[1]
136            instead of SCE[0] CPE[0] CPE[1] LFE[0]. If we seem to have
137            encountered such a stream, transfer the LFE[0] element to the SCE[1]'s mapping */
138         if (ac->tags_mapped == tags_per_config[ac->m4ac.chan_config] - 1 && (type == TYPE_LFE || type == TYPE_SCE)) {
139             ac->tags_mapped++;
140             return ac->tag_che_map[type][elem_id] = ac->che[TYPE_LFE][0];
141         }
142     case 5:
143         if (ac->tags_mapped == 2 && type == TYPE_CPE) {
144             ac->tags_mapped++;
145             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][1];
146         }
147     case 4:
148         if (ac->tags_mapped == 2 && ac->m4ac.chan_config == 4 && type == TYPE_SCE) {
149             ac->tags_mapped++;
150             return ac->tag_che_map[TYPE_SCE][elem_id] = ac->che[TYPE_SCE][1];
151         }
152     case 3:
153     case 2:
154         if (ac->tags_mapped == (ac->m4ac.chan_config != 2) && type == TYPE_CPE) {
155             ac->tags_mapped++;
156             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][0];
157         } else if (ac->m4ac.chan_config == 2) {
158             return NULL;
159         }
160     case 1:
161         if (!ac->tags_mapped && type == TYPE_SCE) {
162             ac->tags_mapped++;
163             return ac->tag_che_map[TYPE_SCE][elem_id] = ac->che[TYPE_SCE][0];
164         }
165     default:
166         return NULL;
167     }
168 }
169
170 /**
171  * Check for the channel element in the current channel position configuration.
172  * If it exists, make sure the appropriate element is allocated and map the
173  * channel order to match the internal Libav channel layout.
174  *
175  * @param   che_pos current channel position configuration
176  * @param   type channel element type
177  * @param   id channel element id
178  * @param   channels count of the number of channels in the configuration
179  *
180  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
181  */
182 static av_cold int che_configure(AACContext *ac,
183                                  enum ChannelPosition che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
184                                  int type, int id, int *channels)
185 {
186     if (che_pos[type][id]) {
187         if (!ac->che[type][id]) {
188             if (!(ac->che[type][id] = av_mallocz(sizeof(ChannelElement))))
189                 return AVERROR(ENOMEM);
190             ff_aac_sbr_ctx_init(ac, &ac->che[type][id]->sbr);
191         }
192         if (type != TYPE_CCE) {
193             ac->output_data[(*channels)++] = ac->che[type][id]->ch[0].ret;
194             if (type == TYPE_CPE ||
195                 (type == TYPE_SCE && ac->m4ac.ps == 1)) {
196                 ac->output_data[(*channels)++] = ac->che[type][id]->ch[1].ret;
197             }
198         }
199     } else {
200         if (ac->che[type][id])
201             ff_aac_sbr_ctx_close(&ac->che[type][id]->sbr);
202         av_freep(&ac->che[type][id]);
203     }
204     return 0;
205 }
206
207 /**
208  * Configure output channel order based on the current program configuration element.
209  *
210  * @param   che_pos current channel position configuration
211  * @param   new_che_pos New channel position configuration - we only do something if it differs from the current one.
212  *
213  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
214  */
215 static av_cold int output_configure(AACContext *ac,
216                                     enum ChannelPosition che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
217                                     enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
218                                     int channel_config, enum OCStatus oc_type)
219 {
220     AVCodecContext *avctx = ac->avctx;
221     int i, type, channels = 0, ret;
222
223     if (new_che_pos != che_pos)
224     memcpy(che_pos, new_che_pos, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
225
226     if (channel_config) {
227         for (i = 0; i < tags_per_config[channel_config]; i++) {
228             if ((ret = che_configure(ac, che_pos,
229                                      aac_channel_layout_map[channel_config - 1][i][0],
230                                      aac_channel_layout_map[channel_config - 1][i][1],
231                                      &channels)))
232                 return ret;
233         }
234
235         memset(ac->tag_che_map, 0, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(ac->che[0][0]));
236
237         avctx->channel_layout = aac_channel_layout[channel_config - 1];
238     } else {
239         /* Allocate or free elements depending on if they are in the
240          * current program configuration.
241          *
242          * Set up default 1:1 output mapping.
243          *
244          * For a 5.1 stream the output order will be:
245          *    [ Center ] [ Front Left ] [ Front Right ] [ LFE ] [ Surround Left ] [ Surround Right ]
246          */
247
248         for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
249             for (type = 0; type < 4; type++) {
250                 if ((ret = che_configure(ac, che_pos, type, i, &channels)))
251                     return ret;
252             }
253         }
254
255         memcpy(ac->tag_che_map, ac->che, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(ac->che[0][0]));
256
257         avctx->channel_layout = 0;
258     }
259
260     avctx->channels = channels;
261
262     ac->output_configured = oc_type;
263
264     return 0;
265 }
266
267 /**
268  * Decode an array of 4 bit element IDs, optionally interleaved with a stereo/mono switching bit.
269  *
270  * @param cpe_map Stereo (Channel Pair Element) map, NULL if stereo bit is not present.
271  * @param sce_map mono (Single Channel Element) map
272  * @param type speaker type/position for these channels
273  */
274 static void decode_channel_map(enum ChannelPosition *cpe_map,
275                                enum ChannelPosition *sce_map,
276                                enum ChannelPosition type,
277                                GetBitContext *gb, int n)
278 {
279     while (n--) {
280         enum ChannelPosition *map = cpe_map && get_bits1(gb) ? cpe_map : sce_map; // stereo or mono map
281         map[get_bits(gb, 4)] = type;
282     }
283 }
284
285 /**
286  * Decode program configuration element; reference: table 4.2.
287  *
288  * @param   new_che_pos New channel position configuration - we only do something if it differs from the current one.
289  *
290  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
291  */
292 static int decode_pce(AVCodecContext *avctx, MPEG4AudioConfig *m4ac,
293                       enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
294                       GetBitContext *gb)
295 {
296     int num_front, num_side, num_back, num_lfe, num_assoc_data, num_cc, sampling_index;
297     int comment_len;
298
299     skip_bits(gb, 2);  // object_type
300
301     sampling_index = get_bits(gb, 4);
302     if (m4ac->sampling_index != sampling_index)
303         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Sample rate index in program config element does not match the sample rate index configured by the container.\n");
304
305     num_front       = get_bits(gb, 4);
306     num_side        = get_bits(gb, 4);
307     num_back        = get_bits(gb, 4);
308     num_lfe         = get_bits(gb, 2);
309     num_assoc_data  = get_bits(gb, 3);
310     num_cc          = get_bits(gb, 4);
311
312     if (get_bits1(gb))
313         skip_bits(gb, 4); // mono_mixdown_tag
314     if (get_bits1(gb))
315         skip_bits(gb, 4); // stereo_mixdown_tag
316
317     if (get_bits1(gb))
318         skip_bits(gb, 3); // mixdown_coeff_index and pseudo_surround
319
320     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CPE], new_che_pos[TYPE_SCE], AAC_CHANNEL_FRONT, gb, num_front);
321     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CPE], new_che_pos[TYPE_SCE], AAC_CHANNEL_SIDE,  gb, num_side );
322     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CPE], new_che_pos[TYPE_SCE], AAC_CHANNEL_BACK,  gb, num_back );
323     decode_channel_map(NULL,                  new_che_pos[TYPE_LFE], AAC_CHANNEL_LFE,   gb, num_lfe  );
324
325     skip_bits_long(gb, 4 * num_assoc_data);
326
327     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CCE], new_che_pos[TYPE_CCE], AAC_CHANNEL_CC,    gb, num_cc   );
328
329     align_get_bits(gb);
330
331     /* comment field, first byte is length */
332     comment_len = get_bits(gb, 8) * 8;
333     if (get_bits_left(gb) < comment_len) {
334         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
335         return -1;
336     }
337     skip_bits_long(gb, comment_len);
338     return 0;
339 }
340
341 /**
342  * Set up channel positions based on a default channel configuration
343  * as specified in table 1.17.
344  *
345  * @param   new_che_pos New channel position configuration - we only do something if it differs from the current one.
346  *
347  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
348  */
349 static av_cold int set_default_channel_config(AVCodecContext *avctx,
350                                               enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
351                                               int channel_config)
352 {
353     if (channel_config < 1 || channel_config > 7) {
354         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid default channel configuration (%d)\n",
355                channel_config);
356         return -1;
357     }
358
359     /* default channel configurations:
360      *
361      * 1ch : front center (mono)
362      * 2ch : L + R (stereo)
363      * 3ch : front center + L + R
364      * 4ch : front center + L + R + back center
365      * 5ch : front center + L + R + back stereo
366      * 6ch : front center + L + R + back stereo + LFE
367      * 7ch : front center + L + R + outer front left + outer front right + back stereo + LFE
368      */
369
370     if (channel_config != 2)
371         new_che_pos[TYPE_SCE][0] = AAC_CHANNEL_FRONT; // front center (or mono)
372     if (channel_config > 1)
373         new_che_pos[TYPE_CPE][0] = AAC_CHANNEL_FRONT; // L + R (or stereo)
374     if (channel_config == 4)
375         new_che_pos[TYPE_SCE][1] = AAC_CHANNEL_BACK;  // back center
376     if (channel_config > 4)
377         new_che_pos[TYPE_CPE][(channel_config == 7) + 1]
378         = AAC_CHANNEL_BACK;  // back stereo
379     if (channel_config > 5)
380         new_che_pos[TYPE_LFE][0] = AAC_CHANNEL_LFE;   // LFE
381     if (channel_config == 7)
382         new_che_pos[TYPE_CPE][1] = AAC_CHANNEL_FRONT; // outer front left + outer front right
383
384     return 0;
385 }
386
387 /**
388  * Decode GA "General Audio" specific configuration; reference: table 4.1.
389  *
390  * @param   ac          pointer to AACContext, may be null
391  * @param   avctx       pointer to AVCCodecContext, used for logging
392  *
393  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
394  */
395 static int decode_ga_specific_config(AACContext *ac, AVCodecContext *avctx,
396                                      GetBitContext *gb,
397                                      MPEG4AudioConfig *m4ac,
398                                      int channel_config)
399 {
400     enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID];
401     int extension_flag, ret;
402
403     if (get_bits1(gb)) { // frameLengthFlag
404         av_log_missing_feature(avctx, "960/120 MDCT window is", 1);
405         return -1;
406     }
407
408     if (get_bits1(gb))       // dependsOnCoreCoder
409         skip_bits(gb, 14);   // coreCoderDelay
410     extension_flag = get_bits1(gb);
411
412     if (m4ac->object_type == AOT_AAC_SCALABLE ||
413         m4ac->object_type == AOT_ER_AAC_SCALABLE)
414         skip_bits(gb, 3);     // layerNr
415
416     memset(new_che_pos, 0, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
417     if (channel_config == 0) {
418         skip_bits(gb, 4);  // element_instance_tag
419         if ((ret = decode_pce(avctx, m4ac, new_che_pos, gb)))
420             return ret;
421     } else {
422         if ((ret = set_default_channel_config(avctx, new_che_pos, channel_config)))
423             return ret;
424     }
425     if (ac && (ret = output_configure(ac, ac->che_pos, new_che_pos, channel_config, OC_GLOBAL_HDR)))
426         return ret;
427
428     if (extension_flag) {
429         switch (m4ac->object_type) {
430         case AOT_ER_BSAC:
431             skip_bits(gb, 5);    // numOfSubFrame
432             skip_bits(gb, 11);   // layer_length
433             break;
434         case AOT_ER_AAC_LC:
435         case AOT_ER_AAC_LTP:
436         case AOT_ER_AAC_SCALABLE:
437         case AOT_ER_AAC_LD:
438             skip_bits(gb, 3);  /* aacSectionDataResilienceFlag
439                                     * aacScalefactorDataResilienceFlag
440                                     * aacSpectralDataResilienceFlag
441                                     */
442             break;
443         }
444         skip_bits1(gb);    // extensionFlag3 (TBD in version 3)
445     }
446     return 0;
447 }
448
449 /**
450  * Decode audio specific configuration; reference: table 1.13.
451  *
452  * @param   ac          pointer to AACContext, may be null
453  * @param   avctx       pointer to AVCCodecContext, used for logging
454  * @param   m4ac        pointer to MPEG4AudioConfig, used for parsing
455  * @param   data        pointer to AVCodecContext extradata
456  * @param   data_size   size of AVCCodecContext extradata
457  *
458  * @return  Returns error status or number of consumed bits. <0 - error
459  */
460 static int decode_audio_specific_config(AACContext *ac,
461                                         AVCodecContext *avctx,
462                                         MPEG4AudioConfig *m4ac,
463                                         const uint8_t *data, int data_size)
464 {
465     GetBitContext gb;
466     int i;
467
468     av_dlog(avctx, "extradata size %d\n", avctx->extradata_size);
469     for (i = 0; i < avctx->extradata_size; i++)
470          av_dlog(avctx, "%02x ", avctx->extradata[i]);
471     av_dlog(avctx, "\n");
472
473     init_get_bits(&gb, data, data_size * 8);
474
475     if ((i = avpriv_mpeg4audio_get_config(m4ac, data, data_size)) < 0)
476         return -1;
477     if (m4ac->sampling_index > 12) {
478         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid sampling rate index %d\n", m4ac->sampling_index);
479         return -1;
480     }
481     if (m4ac->sbr == 1 && m4ac->ps == -1)
482         m4ac->ps = 1;
483
484     skip_bits_long(&gb, i);
485
486     switch (m4ac->object_type) {
487     case AOT_AAC_MAIN:
488     case AOT_AAC_LC:
489     case AOT_AAC_LTP:
490         if (decode_ga_specific_config(ac, avctx, &gb, m4ac, m4ac->chan_config))
491             return -1;
492         break;
493     default:
494         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Audio object type %s%d is not supported.\n",
495                m4ac->sbr == 1? "SBR+" : "", m4ac->object_type);
496         return -1;
497     }
498
499     av_dlog(avctx, "AOT %d chan config %d sampling index %d (%d) SBR %d PS %d\n",
500             m4ac->object_type, m4ac->chan_config, m4ac->sampling_index,
501             m4ac->sample_rate, m4ac->sbr, m4ac->ps);
502
503     return get_bits_count(&gb);
504 }
505
506 /**
507  * linear congruential pseudorandom number generator
508  *
509  * @param   previous_val    pointer to the current state of the generator
510  *
511  * @return  Returns a 32-bit pseudorandom integer
512  */
513 static av_always_inline int lcg_random(int previous_val)
514 {
515     return previous_val * 1664525 + 1013904223;
516 }
517
518 static av_always_inline void reset_predict_state(PredictorState *ps)
519 {
520     ps->r0   = 0.0f;
521     ps->r1   = 0.0f;
522     ps->cor0 = 0.0f;
523     ps->cor1 = 0.0f;
524     ps->var0 = 1.0f;
525     ps->var1 = 1.0f;
526 }
527
528 static void reset_all_predictors(PredictorState *ps)
529 {
530     int i;
531     for (i = 0; i < MAX_PREDICTORS; i++)
532         reset_predict_state(&ps[i]);
533 }
534
535 static int sample_rate_idx (int rate)
536 {
537          if (92017 <= rate) return 0;
538     else if (75132 <= rate) return 1;
539     else if (55426 <= rate) return 2;
540     else if (46009 <= rate) return 3;
541     else if (37566 <= rate) return 4;
542     else if (27713 <= rate) return 5;
543     else if (23004 <= rate) return 6;
544     else if (18783 <= rate) return 7;
545     else if (13856 <= rate) return 8;
546     else if (11502 <= rate) return 9;
547     else if (9391  <= rate) return 10;
548     else                    return 11;
549 }
550
551 static void reset_predictor_group(PredictorState *ps, int group_num)
552 {
553     int i;
554     for (i = group_num - 1; i < MAX_PREDICTORS; i += 30)
555         reset_predict_state(&ps[i]);
556 }
557
558 #define AAC_INIT_VLC_STATIC(num, size) \
559     INIT_VLC_STATIC(&vlc_spectral[num], 8, ff_aac_spectral_sizes[num], \
560          ff_aac_spectral_bits[num], sizeof( ff_aac_spectral_bits[num][0]), sizeof( ff_aac_spectral_bits[num][0]), \
561         ff_aac_spectral_codes[num], sizeof(ff_aac_spectral_codes[num][0]), sizeof(ff_aac_spectral_codes[num][0]), \
562         size);
563
564 static av_cold int aac_decode_init(AVCodecContext *avctx)
565 {
566     AACContext *ac = avctx->priv_data;
567     float output_scale_factor;
568
569     ac->avctx = avctx;
570     ac->m4ac.sample_rate = avctx->sample_rate;
571
572     if (avctx->extradata_size > 0) {
573         if (decode_audio_specific_config(ac, ac->avctx, &ac->m4ac,
574                                          avctx->extradata,
575                                          avctx->extradata_size) < 0)
576             return -1;
577     } else {
578         int sr, i;
579         enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID];
580
581         sr = sample_rate_idx(avctx->sample_rate);
582         ac->m4ac.sampling_index = sr;
583         ac->m4ac.channels = avctx->channels;
584         ac->m4ac.sbr = -1;
585         ac->m4ac.ps = -1;
586
587         for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(ff_mpeg4audio_channels); i++)
588             if (ff_mpeg4audio_channels[i] == avctx->channels)
589                 break;
590         if (i == FF_ARRAY_ELEMS(ff_mpeg4audio_channels)) {
591             i = 0;
592         }
593         ac->m4ac.chan_config = i;
594
595         if (ac->m4ac.chan_config) {
596             int ret = set_default_channel_config(avctx, new_che_pos, ac->m4ac.chan_config);
597             if (!ret)
598                 output_configure(ac, ac->che_pos, new_che_pos, ac->m4ac.chan_config, OC_GLOBAL_HDR);
599             else if (avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE)
600                 return AVERROR_INVALIDDATA;
601         }
602     }
603
604     if (avctx->request_sample_fmt == AV_SAMPLE_FMT_FLT) {
605         avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLT;
606         output_scale_factor = 1.0 / 32768.0;
607     } else {
608         avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
609         output_scale_factor = 1.0;
610     }
611
612     AAC_INIT_VLC_STATIC( 0, 304);
613     AAC_INIT_VLC_STATIC( 1, 270);
614     AAC_INIT_VLC_STATIC( 2, 550);
615     AAC_INIT_VLC_STATIC( 3, 300);
616     AAC_INIT_VLC_STATIC( 4, 328);
617     AAC_INIT_VLC_STATIC( 5, 294);
618     AAC_INIT_VLC_STATIC( 6, 306);
619     AAC_INIT_VLC_STATIC( 7, 268);
620     AAC_INIT_VLC_STATIC( 8, 510);
621     AAC_INIT_VLC_STATIC( 9, 366);
622     AAC_INIT_VLC_STATIC(10, 462);
623
624     ff_aac_sbr_init();
625
626     dsputil_init(&ac->dsp, avctx);
627     ff_fmt_convert_init(&ac->fmt_conv, avctx);
628
629     ac->random_state = 0x1f2e3d4c;
630
631     ff_aac_tableinit();
632
633     INIT_VLC_STATIC(&vlc_scalefactors,7,FF_ARRAY_ELEMS(ff_aac_scalefactor_code),
634                     ff_aac_scalefactor_bits, sizeof(ff_aac_scalefactor_bits[0]), sizeof(ff_aac_scalefactor_bits[0]),
635                     ff_aac_scalefactor_code, sizeof(ff_aac_scalefactor_code[0]), sizeof(ff_aac_scalefactor_code[0]),
636                     352);
637
638     ff_mdct_init(&ac->mdct,       11, 1, output_scale_factor/1024.0);
639     ff_mdct_init(&ac->mdct_small,  8, 1, output_scale_factor/128.0);
640     ff_mdct_init(&ac->mdct_ltp,   11, 0, -2.0/output_scale_factor);
641     // window initialization
642     ff_kbd_window_init(ff_aac_kbd_long_1024, 4.0, 1024);
643     ff_kbd_window_init(ff_aac_kbd_short_128, 6.0, 128);
644     ff_init_ff_sine_windows(10);
645     ff_init_ff_sine_windows( 7);
646
647     cbrt_tableinit();
648
649     avcodec_get_frame_defaults(&ac->frame);
650     avctx->coded_frame = &ac->frame;
651
652     return 0;
653 }
654
655 /**
656  * Skip data_stream_element; reference: table 4.10.
657  */
658 static int skip_data_stream_element(AACContext *ac, GetBitContext *gb)
659 {
660     int byte_align = get_bits1(gb);
661     int count = get_bits(gb, 8);
662     if (count == 255)
663         count += get_bits(gb, 8);
664     if (byte_align)
665         align_get_bits(gb);
666
667     if (get_bits_left(gb) < 8 * count) {
668         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
669         return -1;
670     }
671     skip_bits_long(gb, 8 * count);
672     return 0;
673 }
674
675 static int decode_prediction(AACContext *ac, IndividualChannelStream *ics,
676                              GetBitContext *gb)
677 {
678     int sfb;
679     if (get_bits1(gb)) {
680         ics->predictor_reset_group = get_bits(gb, 5);
681         if (ics->predictor_reset_group == 0 || ics->predictor_reset_group > 30) {
682             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid Predictor Reset Group.\n");
683             return -1;
684         }
685     }
686     for (sfb = 0; sfb < FFMIN(ics->max_sfb, ff_aac_pred_sfb_max[ac->m4ac.sampling_index]); sfb++) {
687         ics->prediction_used[sfb] = get_bits1(gb);
688     }
689     return 0;
690 }
691
692 /**
693  * Decode Long Term Prediction data; reference: table 4.xx.
694  */
695 static void decode_ltp(AACContext *ac, LongTermPrediction *ltp,
696                        GetBitContext *gb, uint8_t max_sfb)
697 {
698     int sfb;
699
700     ltp->lag  = get_bits(gb, 11);
701     ltp->coef = ltp_coef[get_bits(gb, 3)];
702     for (sfb = 0; sfb < FFMIN(max_sfb, MAX_LTP_LONG_SFB); sfb++)
703         ltp->used[sfb] = get_bits1(gb);
704 }
705
706 /**
707  * Decode Individual Channel Stream info; reference: table 4.6.
708  *
709  * @param   common_window   Channels have independent [0], or shared [1], Individual Channel Stream information.
710  */
711 static int decode_ics_info(AACContext *ac, IndividualChannelStream *ics,
712                            GetBitContext *gb, int common_window)
713 {
714     if (get_bits1(gb)) {
715         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Reserved bit set.\n");
716         memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
717         return -1;
718     }
719     ics->window_sequence[1] = ics->window_sequence[0];
720     ics->window_sequence[0] = get_bits(gb, 2);
721     ics->use_kb_window[1]   = ics->use_kb_window[0];
722     ics->use_kb_window[0]   = get_bits1(gb);
723     ics->num_window_groups  = 1;
724     ics->group_len[0]       = 1;
725     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
726         int i;
727         ics->max_sfb = get_bits(gb, 4);
728         for (i = 0; i < 7; i++) {
729             if (get_bits1(gb)) {
730                 ics->group_len[ics->num_window_groups - 1]++;
731             } else {
732                 ics->num_window_groups++;
733                 ics->group_len[ics->num_window_groups - 1] = 1;
734             }
735         }
736         ics->num_windows       = 8;
737         ics->swb_offset        =    ff_swb_offset_128[ac->m4ac.sampling_index];
738         ics->num_swb           =   ff_aac_num_swb_128[ac->m4ac.sampling_index];
739         ics->tns_max_bands     = ff_tns_max_bands_128[ac->m4ac.sampling_index];
740         ics->predictor_present = 0;
741     } else {
742         ics->max_sfb               = get_bits(gb, 6);
743         ics->num_windows           = 1;
744         ics->swb_offset            =    ff_swb_offset_1024[ac->m4ac.sampling_index];
745         ics->num_swb               =   ff_aac_num_swb_1024[ac->m4ac.sampling_index];
746         ics->tns_max_bands         = ff_tns_max_bands_1024[ac->m4ac.sampling_index];
747         ics->predictor_present     = get_bits1(gb);
748         ics->predictor_reset_group = 0;
749         if (ics->predictor_present) {
750             if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN) {
751                 if (decode_prediction(ac, ics, gb)) {
752                     memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
753                     return -1;
754                 }
755             } else if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_LC) {
756                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Prediction is not allowed in AAC-LC.\n");
757                 memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
758                 return -1;
759             } else {
760                 if ((ics->ltp.present = get_bits(gb, 1)))
761                     decode_ltp(ac, &ics->ltp, gb, ics->max_sfb);
762             }
763         }
764     }
765
766     if (ics->max_sfb > ics->num_swb) {
767         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
768                "Number of scalefactor bands in group (%d) exceeds limit (%d).\n",
769                ics->max_sfb, ics->num_swb);
770         memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
771         return -1;
772     }
773
774     return 0;
775 }
776
777 /**
778  * Decode band types (section_data payload); reference: table 4.46.
779  *
780  * @param   band_type           array of the used band type
781  * @param   band_type_run_end   array of the last scalefactor band of a band type run
782  *
783  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
784  */
785 static int decode_band_types(AACContext *ac, enum BandType band_type[120],
786                              int band_type_run_end[120], GetBitContext *gb,
787                              IndividualChannelStream *ics)
788 {
789     int g, idx = 0;
790     const int bits = (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) ? 3 : 5;
791     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
792         int k = 0;
793         while (k < ics->max_sfb) {
794             uint8_t sect_end = k;
795             int sect_len_incr;
796             int sect_band_type = get_bits(gb, 4);
797             if (sect_band_type == 12) {
798                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid band type\n");
799                 return -1;
800             }
801             while ((sect_len_incr = get_bits(gb, bits)) == (1 << bits) - 1)
802                 sect_end += sect_len_incr;
803             sect_end += sect_len_incr;
804             if (get_bits_left(gb) < 0) {
805                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
806                 return -1;
807             }
808             if (sect_end > ics->max_sfb) {
809                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
810                        "Number of bands (%d) exceeds limit (%d).\n",
811                        sect_end, ics->max_sfb);
812                 return -1;
813             }
814             for (; k < sect_end; k++) {
815                 band_type        [idx]   = sect_band_type;
816                 band_type_run_end[idx++] = sect_end;
817             }
818         }
819     }
820     return 0;
821 }
822
823 /**
824  * Decode scalefactors; reference: table 4.47.
825  *
826  * @param   global_gain         first scalefactor value as scalefactors are differentially coded
827  * @param   band_type           array of the used band type
828  * @param   band_type_run_end   array of the last scalefactor band of a band type run
829  * @param   sf                  array of scalefactors or intensity stereo positions
830  *
831  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
832  */
833 static int decode_scalefactors(AACContext *ac, float sf[120], GetBitContext *gb,
834                                unsigned int global_gain,
835                                IndividualChannelStream *ics,
836                                enum BandType band_type[120],
837                                int band_type_run_end[120])
838 {
839     int g, i, idx = 0;
840     int offset[3] = { global_gain, global_gain - 90, 0 };
841     int clipped_offset;
842     int noise_flag = 1;
843     static const char *sf_str[3] = { "Global gain", "Noise gain", "Intensity stereo position" };
844     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
845         for (i = 0; i < ics->max_sfb;) {
846             int run_end = band_type_run_end[idx];
847             if (band_type[idx] == ZERO_BT) {
848                 for (; i < run_end; i++, idx++)
849                     sf[idx] = 0.;
850             } else if ((band_type[idx] == INTENSITY_BT) || (band_type[idx] == INTENSITY_BT2)) {
851                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
852                     offset[2] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
853                     clipped_offset = av_clip(offset[2], -155, 100);
854                     if (offset[2] != clipped_offset) {
855                         av_log_ask_for_sample(ac->avctx, "Intensity stereo "
856                                 "position clipped (%d -> %d).\nIf you heard an "
857                                 "audible artifact, there may be a bug in the "
858                                 "decoder. ", offset[2], clipped_offset);
859                     }
860                     sf[idx] = ff_aac_pow2sf_tab[-clipped_offset + POW_SF2_ZERO];
861                 }
862             } else if (band_type[idx] == NOISE_BT) {
863                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
864                     if (noise_flag-- > 0)
865                         offset[1] += get_bits(gb, 9) - 256;
866                     else
867                         offset[1] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
868                     clipped_offset = av_clip(offset[1], -100, 155);
869                     if (offset[1] != clipped_offset) {
870                         av_log_ask_for_sample(ac->avctx, "Noise gain clipped "
871                                 "(%d -> %d).\nIf you heard an audible "
872                                 "artifact, there may be a bug in the decoder. ",
873                                 offset[1], clipped_offset);
874                     }
875                     sf[idx] = -ff_aac_pow2sf_tab[clipped_offset + POW_SF2_ZERO];
876                 }
877             } else {
878                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
879                     offset[0] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
880                     if (offset[0] > 255U) {
881                         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
882                                "%s (%d) out of range.\n", sf_str[0], offset[0]);
883                         return -1;
884                     }
885                     sf[idx] = -ff_aac_pow2sf_tab[offset[0] - 100 + POW_SF2_ZERO];
886                 }
887             }
888         }
889     }
890     return 0;
891 }
892
893 /**
894  * Decode pulse data; reference: table 4.7.
895  */
896 static int decode_pulses(Pulse *pulse, GetBitContext *gb,
897                          const uint16_t *swb_offset, int num_swb)
898 {
899     int i, pulse_swb;
900     pulse->num_pulse = get_bits(gb, 2) + 1;
901     pulse_swb        = get_bits(gb, 6);
902     if (pulse_swb >= num_swb)
903         return -1;
904     pulse->pos[0]    = swb_offset[pulse_swb];
905     pulse->pos[0]   += get_bits(gb, 5);
906     if (pulse->pos[0] > 1023)
907         return -1;
908     pulse->amp[0]    = get_bits(gb, 4);
909     for (i = 1; i < pulse->num_pulse; i++) {
910         pulse->pos[i] = get_bits(gb, 5) + pulse->pos[i - 1];
911         if (pulse->pos[i] > 1023)
912             return -1;
913         pulse->amp[i] = get_bits(gb, 4);
914     }
915     return 0;
916 }
917
918 /**
919  * Decode Temporal Noise Shaping data; reference: table 4.48.
920  *
921  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
922  */
923 static int decode_tns(AACContext *ac, TemporalNoiseShaping *tns,
924                       GetBitContext *gb, const IndividualChannelStream *ics)
925 {
926     int w, filt, i, coef_len, coef_res, coef_compress;
927     const int is8 = ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE;
928     const int tns_max_order = is8 ? 7 : ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN ? 20 : 12;
929     for (w = 0; w < ics->num_windows; w++) {
930         if ((tns->n_filt[w] = get_bits(gb, 2 - is8))) {
931             coef_res = get_bits1(gb);
932
933             for (filt = 0; filt < tns->n_filt[w]; filt++) {
934                 int tmp2_idx;
935                 tns->length[w][filt] = get_bits(gb, 6 - 2 * is8);
936
937                 if ((tns->order[w][filt] = get_bits(gb, 5 - 2 * is8)) > tns_max_order) {
938                     av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "TNS filter order %d is greater than maximum %d.\n",
939                            tns->order[w][filt], tns_max_order);
940                     tns->order[w][filt] = 0;
941                     return -1;
942                 }
943                 if (tns->order[w][filt]) {
944                     tns->direction[w][filt] = get_bits1(gb);
945                     coef_compress = get_bits1(gb);
946                     coef_len = coef_res + 3 - coef_compress;
947                     tmp2_idx = 2 * coef_compress + coef_res;
948
949                     for (i = 0; i < tns->order[w][filt]; i++)
950                         tns->coef[w][filt][i] = tns_tmp2_map[tmp2_idx][get_bits(gb, coef_len)];
951                 }
952             }
953         }
954     }
955     return 0;
956 }
957
958 /**
959  * Decode Mid/Side data; reference: table 4.54.
960  *
961  * @param   ms_present  Indicates mid/side stereo presence. [0] mask is all 0s;
962  *                      [1] mask is decoded from bitstream; [2] mask is all 1s;
963  *                      [3] reserved for scalable AAC
964  */
965 static void decode_mid_side_stereo(ChannelElement *cpe, GetBitContext *gb,
966                                    int ms_present)
967 {
968     int idx;
969     if (ms_present == 1) {
970         for (idx = 0; idx < cpe->ch[0].ics.num_window_groups * cpe->ch[0].ics.max_sfb; idx++)
971             cpe->ms_mask[idx] = get_bits1(gb);
972     } else if (ms_present == 2) {
973         memset(cpe->ms_mask, 1, cpe->ch[0].ics.num_window_groups * cpe->ch[0].ics.max_sfb * sizeof(cpe->ms_mask[0]));
974     }
975 }
976
977 #ifndef VMUL2
978 static inline float *VMUL2(float *dst, const float *v, unsigned idx,
979                            const float *scale)
980 {
981     float s = *scale;
982     *dst++ = v[idx    & 15] * s;
983     *dst++ = v[idx>>4 & 15] * s;
984     return dst;
985 }
986 #endif
987
988 #ifndef VMUL4
989 static inline float *VMUL4(float *dst, const float *v, unsigned idx,
990                            const float *scale)
991 {
992     float s = *scale;
993     *dst++ = v[idx    & 3] * s;
994     *dst++ = v[idx>>2 & 3] * s;
995     *dst++ = v[idx>>4 & 3] * s;
996     *dst++ = v[idx>>6 & 3] * s;
997     return dst;
998 }
999 #endif
1000
1001 #ifndef VMUL2S
1002 static inline float *VMUL2S(float *dst, const float *v, unsigned idx,
1003                             unsigned sign, const float *scale)
1004 {
1005     union float754 s0, s1;
1006
1007     s0.f = s1.f = *scale;
1008     s0.i ^= sign >> 1 << 31;
1009     s1.i ^= sign      << 31;
1010
1011     *dst++ = v[idx    & 15] * s0.f;
1012     *dst++ = v[idx>>4 & 15] * s1.f;
1013
1014     return dst;
1015 }
1016 #endif
1017
1018 #ifndef VMUL4S
1019 static inline float *VMUL4S(float *dst, const float *v, unsigned idx,
1020                             unsigned sign, const float *scale)
1021 {
1022     unsigned nz = idx >> 12;
1023     union float754 s = { .f = *scale };
1024     union float754 t;
1025
1026     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1027     *dst++ = v[idx    & 3] * t.f;
1028
1029     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
1030     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1031     *dst++ = v[idx>>2 & 3] * t.f;
1032
1033     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
1034     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1035     *dst++ = v[idx>>4 & 3] * t.f;
1036
1037     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
1038     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1039     *dst++ = v[idx>>6 & 3] * t.f;
1040
1041     return dst;
1042 }
1043 #endif
1044
1045 /**
1046  * Decode spectral data; reference: table 4.50.
1047  * Dequantize and scale spectral data; reference: 4.6.3.3.
1048  *
1049  * @param   coef            array of dequantized, scaled spectral data
1050  * @param   sf              array of scalefactors or intensity stereo positions
1051  * @param   pulse_present   set if pulses are present
1052  * @param   pulse           pointer to pulse data struct
1053  * @param   band_type       array of the used band type
1054  *
1055  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1056  */
1057 static int decode_spectrum_and_dequant(AACContext *ac, float coef[1024],
1058                                        GetBitContext *gb, const float sf[120],
1059                                        int pulse_present, const Pulse *pulse,
1060                                        const IndividualChannelStream *ics,
1061                                        enum BandType band_type[120])
1062 {
1063     int i, k, g, idx = 0;
1064     const int c = 1024 / ics->num_windows;
1065     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1066     float *coef_base = coef;
1067
1068     for (g = 0; g < ics->num_windows; g++)
1069         memset(coef + g * 128 + offsets[ics->max_sfb], 0, sizeof(float) * (c - offsets[ics->max_sfb]));
1070
1071     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1072         unsigned g_len = ics->group_len[g];
1073
1074         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
1075             const unsigned cbt_m1 = band_type[idx] - 1;
1076             float *cfo = coef + offsets[i];
1077             int off_len = offsets[i + 1] - offsets[i];
1078             int group;
1079
1080             if (cbt_m1 >= INTENSITY_BT2 - 1) {
1081                 for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1082                     memset(cfo, 0, off_len * sizeof(float));
1083                 }
1084             } else if (cbt_m1 == NOISE_BT - 1) {
1085                 for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1086                     float scale;
1087                     float band_energy;
1088
1089                     for (k = 0; k < off_len; k++) {
1090                         ac->random_state  = lcg_random(ac->random_state);
1091                         cfo[k] = ac->random_state;
1092                     }
1093
1094                     band_energy = ac->dsp.scalarproduct_float(cfo, cfo, off_len);
1095                     scale = sf[idx] / sqrtf(band_energy);
1096                     ac->dsp.vector_fmul_scalar(cfo, cfo, scale, off_len);
1097                 }
1098             } else {
1099                 const float *vq = ff_aac_codebook_vector_vals[cbt_m1];
1100                 const uint16_t *cb_vector_idx = ff_aac_codebook_vector_idx[cbt_m1];
1101                 VLC_TYPE (*vlc_tab)[2] = vlc_spectral[cbt_m1].table;
1102                 OPEN_READER(re, gb);
1103
1104                 switch (cbt_m1 >> 1) {
1105                 case 0:
1106                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1107                         float *cf = cfo;
1108                         int len = off_len;
1109
1110                         do {
1111                             int code;
1112                             unsigned cb_idx;
1113
1114                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1115                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1116                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1117                             cf = VMUL4(cf, vq, cb_idx, sf + idx);
1118                         } while (len -= 4);
1119                     }
1120                     break;
1121
1122                 case 1:
1123                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1124                         float *cf = cfo;
1125                         int len = off_len;
1126
1127                         do {
1128                             int code;
1129                             unsigned nnz;
1130                             unsigned cb_idx;
1131                             uint32_t bits;
1132
1133                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1134                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1135                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1136                             nnz = cb_idx >> 8 & 15;
1137                             bits = nnz ? GET_CACHE(re, gb) : 0;
1138                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1139                             cf = VMUL4S(cf, vq, cb_idx, bits, sf + idx);
1140                         } while (len -= 4);
1141                     }
1142                     break;
1143
1144                 case 2:
1145                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1146                         float *cf = cfo;
1147                         int len = off_len;
1148
1149                         do {
1150                             int code;
1151                             unsigned cb_idx;
1152
1153                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1154                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1155                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1156                             cf = VMUL2(cf, vq, cb_idx, sf + idx);
1157                         } while (len -= 2);
1158                     }
1159                     break;
1160
1161                 case 3:
1162                 case 4:
1163                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1164                         float *cf = cfo;
1165                         int len = off_len;
1166
1167                         do {
1168                             int code;
1169                             unsigned nnz;
1170                             unsigned cb_idx;
1171                             unsigned sign;
1172
1173                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1174                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1175                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1176                             nnz = cb_idx >> 8 & 15;
1177                             sign = nnz ? SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (cb_idx >> 12) : 0;
1178                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1179                             cf = VMUL2S(cf, vq, cb_idx, sign, sf + idx);
1180                         } while (len -= 2);
1181                     }
1182                     break;
1183
1184                 default:
1185                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1186                         float *cf = cfo;
1187                         uint32_t *icf = (uint32_t *) cf;
1188                         int len = off_len;
1189
1190                         do {
1191                             int code;
1192                             unsigned nzt, nnz;
1193                             unsigned cb_idx;
1194                             uint32_t bits;
1195                             int j;
1196
1197                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1198                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1199
1200                             if (!code) {
1201                                 *icf++ = 0;
1202                                 *icf++ = 0;
1203                                 continue;
1204                             }
1205
1206                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1207                             nnz = cb_idx >> 12;
1208                             nzt = cb_idx >> 8;
1209                             bits = SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (32-nnz);
1210                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1211
1212                             for (j = 0; j < 2; j++) {
1213                                 if (nzt & 1<<j) {
1214                                     uint32_t b;
1215                                     int n;
1216                                     /* The total length of escape_sequence must be < 22 bits according
1217                                        to the specification (i.e. max is 111111110xxxxxxxxxxxx). */
1218                                     UPDATE_CACHE(re, gb);
1219                                     b = GET_CACHE(re, gb);
1220                                     b = 31 - av_log2(~b);
1221
1222                                     if (b > 8) {
1223                                         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in spectral data, ESC overflow\n");
1224                                         return -1;
1225                                     }
1226
1227                                     SKIP_BITS(re, gb, b + 1);
1228                                     b += 4;
1229                                     n = (1 << b) + SHOW_UBITS(re, gb, b);
1230                                     LAST_SKIP_BITS(re, gb, b);
1231                                     *icf++ = cbrt_tab[n] | (bits & 1U<<31);
1232                                     bits <<= 1;
1233                                 } else {
1234                                     unsigned v = ((const uint32_t*)vq)[cb_idx & 15];
1235                                     *icf++ = (bits & 1U<<31) | v;
1236                                     bits <<= !!v;
1237                                 }
1238                                 cb_idx >>= 4;
1239                             }
1240                         } while (len -= 2);
1241
1242                         ac->dsp.vector_fmul_scalar(cfo, cfo, sf[idx], off_len);
1243                     }
1244                 }
1245
1246                 CLOSE_READER(re, gb);
1247             }
1248         }
1249         coef += g_len << 7;
1250     }
1251
1252     if (pulse_present) {
1253         idx = 0;
1254         for (i = 0; i < pulse->num_pulse; i++) {
1255             float co = coef_base[ pulse->pos[i] ];
1256             while (offsets[idx + 1] <= pulse->pos[i])
1257                 idx++;
1258             if (band_type[idx] != NOISE_BT && sf[idx]) {
1259                 float ico = -pulse->amp[i];
1260                 if (co) {
1261                     co /= sf[idx];
1262                     ico = co / sqrtf(sqrtf(fabsf(co))) + (co > 0 ? -ico : ico);
1263                 }
1264                 coef_base[ pulse->pos[i] ] = cbrtf(fabsf(ico)) * ico * sf[idx];
1265             }
1266         }
1267     }
1268     return 0;
1269 }
1270
1271 static av_always_inline float flt16_round(float pf)
1272 {
1273     union float754 tmp;
1274     tmp.f = pf;
1275     tmp.i = (tmp.i + 0x00008000U) & 0xFFFF0000U;
1276     return tmp.f;
1277 }
1278
1279 static av_always_inline float flt16_even(float pf)
1280 {
1281     union float754 tmp;
1282     tmp.f = pf;
1283     tmp.i = (tmp.i + 0x00007FFFU + (tmp.i & 0x00010000U >> 16)) & 0xFFFF0000U;
1284     return tmp.f;
1285 }
1286
1287 static av_always_inline float flt16_trunc(float pf)
1288 {
1289     union float754 pun;
1290     pun.f = pf;
1291     pun.i &= 0xFFFF0000U;
1292     return pun.f;
1293 }
1294
1295 static av_always_inline void predict(PredictorState *ps, float *coef,
1296                                      int output_enable)
1297 {
1298     const float a     = 0.953125; // 61.0 / 64
1299     const float alpha = 0.90625;  // 29.0 / 32
1300     float e0, e1;
1301     float pv;
1302     float k1, k2;
1303     float   r0 = ps->r0,     r1 = ps->r1;
1304     float cor0 = ps->cor0, cor1 = ps->cor1;
1305     float var0 = ps->var0, var1 = ps->var1;
1306
1307     k1 = var0 > 1 ? cor0 * flt16_even(a / var0) : 0;
1308     k2 = var1 > 1 ? cor1 * flt16_even(a / var1) : 0;
1309
1310     pv = flt16_round(k1 * r0 + k2 * r1);
1311     if (output_enable)
1312         *coef += pv;
1313
1314     e0 = *coef;
1315     e1 = e0 - k1 * r0;
1316
1317     ps->cor1 = flt16_trunc(alpha * cor1 + r1 * e1);
1318     ps->var1 = flt16_trunc(alpha * var1 + 0.5f * (r1 * r1 + e1 * e1));
1319     ps->cor0 = flt16_trunc(alpha * cor0 + r0 * e0);
1320     ps->var0 = flt16_trunc(alpha * var0 + 0.5f * (r0 * r0 + e0 * e0));
1321
1322     ps->r1 = flt16_trunc(a * (r0 - k1 * e0));
1323     ps->r0 = flt16_trunc(a * e0);
1324 }
1325
1326 /**
1327  * Apply AAC-Main style frequency domain prediction.
1328  */
1329 static void apply_prediction(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
1330 {
1331     int sfb, k;
1332
1333     if (!sce->ics.predictor_initialized) {
1334         reset_all_predictors(sce->predictor_state);
1335         sce->ics.predictor_initialized = 1;
1336     }
1337
1338     if (sce->ics.window_sequence[0] != EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1339         for (sfb = 0; sfb < ff_aac_pred_sfb_max[ac->m4ac.sampling_index]; sfb++) {
1340             for (k = sce->ics.swb_offset[sfb]; k < sce->ics.swb_offset[sfb + 1]; k++) {
1341                 predict(&sce->predictor_state[k], &sce->coeffs[k],
1342                         sce->ics.predictor_present && sce->ics.prediction_used[sfb]);
1343             }
1344         }
1345         if (sce->ics.predictor_reset_group)
1346             reset_predictor_group(sce->predictor_state, sce->ics.predictor_reset_group);
1347     } else
1348         reset_all_predictors(sce->predictor_state);
1349 }
1350
1351 /**
1352  * Decode an individual_channel_stream payload; reference: table 4.44.
1353  *
1354  * @param   common_window   Channels have independent [0], or shared [1], Individual Channel Stream information.
1355  * @param   scale_flag      scalable [1] or non-scalable [0] AAC (Unused until scalable AAC is implemented.)
1356  *
1357  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1358  */
1359 static int decode_ics(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce,
1360                       GetBitContext *gb, int common_window, int scale_flag)
1361 {
1362     Pulse pulse;
1363     TemporalNoiseShaping    *tns = &sce->tns;
1364     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
1365     float *out = sce->coeffs;
1366     int global_gain, pulse_present = 0;
1367
1368     /* This assignment is to silence a GCC warning about the variable being used
1369      * uninitialized when in fact it always is.
1370      */
1371     pulse.num_pulse = 0;
1372
1373     global_gain = get_bits(gb, 8);
1374
1375     if (!common_window && !scale_flag) {
1376         if (decode_ics_info(ac, ics, gb, 0) < 0)
1377             return -1;
1378     }
1379
1380     if (decode_band_types(ac, sce->band_type, sce->band_type_run_end, gb, ics) < 0)
1381         return -1;
1382     if (decode_scalefactors(ac, sce->sf, gb, global_gain, ics, sce->band_type, sce->band_type_run_end) < 0)
1383         return -1;
1384
1385     pulse_present = 0;
1386     if (!scale_flag) {
1387         if ((pulse_present = get_bits1(gb))) {
1388             if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1389                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Pulse tool not allowed in eight short sequence.\n");
1390                 return -1;
1391             }
1392             if (decode_pulses(&pulse, gb, ics->swb_offset, ics->num_swb)) {
1393                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Pulse data corrupt or invalid.\n");
1394                 return -1;
1395             }
1396         }
1397         if ((tns->present = get_bits1(gb)) && decode_tns(ac, tns, gb, ics))
1398             return -1;
1399         if (get_bits1(gb)) {
1400             av_log_missing_feature(ac->avctx, "SSR", 1);
1401             return -1;
1402         }
1403     }
1404
1405     if (decode_spectrum_and_dequant(ac, out, gb, sce->sf, pulse_present, &pulse, ics, sce->band_type) < 0)
1406         return -1;
1407
1408     if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN && !common_window)
1409         apply_prediction(ac, sce);
1410
1411     return 0;
1412 }
1413
1414 /**
1415  * Mid/Side stereo decoding; reference: 4.6.8.1.3.
1416  */
1417 static void apply_mid_side_stereo(AACContext *ac, ChannelElement *cpe)
1418 {
1419     const IndividualChannelStream *ics = &cpe->ch[0].ics;
1420     float *ch0 = cpe->ch[0].coeffs;
1421     float *ch1 = cpe->ch[1].coeffs;
1422     int g, i, group, idx = 0;
1423     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1424     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1425         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
1426             if (cpe->ms_mask[idx] &&
1427                     cpe->ch[0].band_type[idx] < NOISE_BT && cpe->ch[1].band_type[idx] < NOISE_BT) {
1428                 for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++) {
1429                     ac->dsp.butterflies_float(ch0 + group * 128 + offsets[i],
1430                                               ch1 + group * 128 + offsets[i],
1431                                               offsets[i+1] - offsets[i]);
1432                 }
1433             }
1434         }
1435         ch0 += ics->group_len[g] * 128;
1436         ch1 += ics->group_len[g] * 128;
1437     }
1438 }
1439
1440 /**
1441  * intensity stereo decoding; reference: 4.6.8.2.3
1442  *
1443  * @param   ms_present  Indicates mid/side stereo presence. [0] mask is all 0s;
1444  *                      [1] mask is decoded from bitstream; [2] mask is all 1s;
1445  *                      [3] reserved for scalable AAC
1446  */
1447 static void apply_intensity_stereo(AACContext *ac, ChannelElement *cpe, int ms_present)
1448 {
1449     const IndividualChannelStream *ics = &cpe->ch[1].ics;
1450     SingleChannelElement         *sce1 = &cpe->ch[1];
1451     float *coef0 = cpe->ch[0].coeffs, *coef1 = cpe->ch[1].coeffs;
1452     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1453     int g, group, i, idx = 0;
1454     int c;
1455     float scale;
1456     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1457         for (i = 0; i < ics->max_sfb;) {
1458             if (sce1->band_type[idx] == INTENSITY_BT || sce1->band_type[idx] == INTENSITY_BT2) {
1459                 const int bt_run_end = sce1->band_type_run_end[idx];
1460                 for (; i < bt_run_end; i++, idx++) {
1461                     c = -1 + 2 * (sce1->band_type[idx] - 14);
1462                     if (ms_present)
1463                         c *= 1 - 2 * cpe->ms_mask[idx];
1464                     scale = c * sce1->sf[idx];
1465                     for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++)
1466                         ac->dsp.vector_fmul_scalar(coef1 + group * 128 + offsets[i],
1467                                                    coef0 + group * 128 + offsets[i],
1468                                                    scale,
1469                                                    offsets[i + 1] - offsets[i]);
1470                 }
1471             } else {
1472                 int bt_run_end = sce1->band_type_run_end[idx];
1473                 idx += bt_run_end - i;
1474                 i    = bt_run_end;
1475             }
1476         }
1477         coef0 += ics->group_len[g] * 128;
1478         coef1 += ics->group_len[g] * 128;
1479     }
1480 }
1481
1482 /**
1483  * Decode a channel_pair_element; reference: table 4.4.
1484  *
1485  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1486  */
1487 static int decode_cpe(AACContext *ac, GetBitContext *gb, ChannelElement *cpe)
1488 {
1489     int i, ret, common_window, ms_present = 0;
1490
1491     common_window = get_bits1(gb);
1492     if (common_window) {
1493         if (decode_ics_info(ac, &cpe->ch[0].ics, gb, 1))
1494             return -1;
1495         i = cpe->ch[1].ics.use_kb_window[0];
1496         cpe->ch[1].ics = cpe->ch[0].ics;
1497         cpe->ch[1].ics.use_kb_window[1] = i;
1498         if (cpe->ch[1].ics.predictor_present && (ac->m4ac.object_type != AOT_AAC_MAIN))
1499             if ((cpe->ch[1].ics.ltp.present = get_bits(gb, 1)))
1500                 decode_ltp(ac, &cpe->ch[1].ics.ltp, gb, cpe->ch[1].ics.max_sfb);
1501         ms_present = get_bits(gb, 2);
1502         if (ms_present == 3) {
1503             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "ms_present = 3 is reserved.\n");
1504             return -1;
1505         } else if (ms_present)
1506             decode_mid_side_stereo(cpe, gb, ms_present);
1507     }
1508     if ((ret = decode_ics(ac, &cpe->ch[0], gb, common_window, 0)))
1509         return ret;
1510     if ((ret = decode_ics(ac, &cpe->ch[1], gb, common_window, 0)))
1511         return ret;
1512
1513     if (common_window) {
1514         if (ms_present)
1515             apply_mid_side_stereo(ac, cpe);
1516         if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN) {
1517             apply_prediction(ac, &cpe->ch[0]);
1518             apply_prediction(ac, &cpe->ch[1]);
1519         }
1520     }
1521
1522     apply_intensity_stereo(ac, cpe, ms_present);
1523     return 0;
1524 }
1525
1526 static const float cce_scale[] = {
1527     1.09050773266525765921, //2^(1/8)
1528     1.18920711500272106672, //2^(1/4)
1529     M_SQRT2,
1530     2,
1531 };
1532
1533 /**
1534  * Decode coupling_channel_element; reference: table 4.8.
1535  *
1536  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1537  */
1538 static int decode_cce(AACContext *ac, GetBitContext *gb, ChannelElement *che)
1539 {
1540     int num_gain = 0;
1541     int c, g, sfb, ret;
1542     int sign;
1543     float scale;
1544     SingleChannelElement *sce = &che->ch[0];
1545     ChannelCoupling     *coup = &che->coup;
1546
1547     coup->coupling_point = 2 * get_bits1(gb);
1548     coup->num_coupled = get_bits(gb, 3);
1549     for (c = 0; c <= coup->num_coupled; c++) {
1550         num_gain++;
1551         coup->type[c] = get_bits1(gb) ? TYPE_CPE : TYPE_SCE;
1552         coup->id_select[c] = get_bits(gb, 4);
1553         if (coup->type[c] == TYPE_CPE) {
1554             coup->ch_select[c] = get_bits(gb, 2);
1555             if (coup->ch_select[c] == 3)
1556                 num_gain++;
1557         } else
1558             coup->ch_select[c] = 2;
1559     }
1560     coup->coupling_point += get_bits1(gb) || (coup->coupling_point >> 1);
1561
1562     sign  = get_bits(gb, 1);
1563     scale = cce_scale[get_bits(gb, 2)];
1564
1565     if ((ret = decode_ics(ac, sce, gb, 0, 0)))
1566         return ret;
1567
1568     for (c = 0; c < num_gain; c++) {
1569         int idx  = 0;
1570         int cge  = 1;
1571         int gain = 0;
1572         float gain_cache = 1.;
1573         if (c) {
1574             cge = coup->coupling_point == AFTER_IMDCT ? 1 : get_bits1(gb);
1575             gain = cge ? get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60: 0;
1576             gain_cache = powf(scale, -gain);
1577         }
1578         if (coup->coupling_point == AFTER_IMDCT) {
1579             coup->gain[c][0] = gain_cache;
1580         } else {
1581             for (g = 0; g < sce->ics.num_window_groups; g++) {
1582                 for (sfb = 0; sfb < sce->ics.max_sfb; sfb++, idx++) {
1583                     if (sce->band_type[idx] != ZERO_BT) {
1584                         if (!cge) {
1585                             int t = get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
1586                             if (t) {
1587                                 int s = 1;
1588                                 t = gain += t;
1589                                 if (sign) {
1590                                     s  -= 2 * (t & 0x1);
1591                                     t >>= 1;
1592                                 }
1593                                 gain_cache = powf(scale, -t) * s;
1594                             }
1595                         }
1596                         coup->gain[c][idx] = gain_cache;
1597                     }
1598                 }
1599             }
1600         }
1601     }
1602     return 0;
1603 }
1604
1605 /**
1606  * Parse whether channels are to be excluded from Dynamic Range Compression; reference: table 4.53.
1607  *
1608  * @return  Returns number of bytes consumed.
1609  */
1610 static int decode_drc_channel_exclusions(DynamicRangeControl *che_drc,
1611                                          GetBitContext *gb)
1612 {
1613     int i;
1614     int num_excl_chan = 0;
1615
1616     do {
1617         for (i = 0; i < 7; i++)
1618             che_drc->exclude_mask[num_excl_chan++] = get_bits1(gb);
1619     } while (num_excl_chan < MAX_CHANNELS - 7 && get_bits1(gb));
1620
1621     return num_excl_chan / 7;
1622 }
1623
1624 /**
1625  * Decode dynamic range information; reference: table 4.52.
1626  *
1627  * @param   cnt length of TYPE_FIL syntactic element in bytes
1628  *
1629  * @return  Returns number of bytes consumed.
1630  */
1631 static int decode_dynamic_range(DynamicRangeControl *che_drc,
1632                                 GetBitContext *gb, int cnt)
1633 {
1634     int n             = 1;
1635     int drc_num_bands = 1;
1636     int i;
1637
1638     /* pce_tag_present? */
1639     if (get_bits1(gb)) {
1640         che_drc->pce_instance_tag  = get_bits(gb, 4);
1641         skip_bits(gb, 4); // tag_reserved_bits
1642         n++;
1643     }
1644
1645     /* excluded_chns_present? */
1646     if (get_bits1(gb)) {
1647         n += decode_drc_channel_exclusions(che_drc, gb);
1648     }
1649
1650     /* drc_bands_present? */
1651     if (get_bits1(gb)) {
1652         che_drc->band_incr            = get_bits(gb, 4);
1653         che_drc->interpolation_scheme = get_bits(gb, 4);
1654         n++;
1655         drc_num_bands += che_drc->band_incr;
1656         for (i = 0; i < drc_num_bands; i++) {
1657             che_drc->band_top[i] = get_bits(gb, 8);
1658             n++;
1659         }
1660     }
1661
1662     /* prog_ref_level_present? */
1663     if (get_bits1(gb)) {
1664         che_drc->prog_ref_level = get_bits(gb, 7);
1665         skip_bits1(gb); // prog_ref_level_reserved_bits
1666         n++;
1667     }
1668
1669     for (i = 0; i < drc_num_bands; i++) {
1670         che_drc->dyn_rng_sgn[i] = get_bits1(gb);
1671         che_drc->dyn_rng_ctl[i] = get_bits(gb, 7);
1672         n++;
1673     }
1674
1675     return n;
1676 }
1677
1678 /**
1679  * Decode extension data (incomplete); reference: table 4.51.
1680  *
1681  * @param   cnt length of TYPE_FIL syntactic element in bytes
1682  *
1683  * @return Returns number of bytes consumed
1684  */
1685 static int decode_extension_payload(AACContext *ac, GetBitContext *gb, int cnt,
1686                                     ChannelElement *che, enum RawDataBlockType elem_type)
1687 {
1688     int crc_flag = 0;
1689     int res = cnt;
1690     switch (get_bits(gb, 4)) { // extension type
1691     case EXT_SBR_DATA_CRC:
1692         crc_flag++;
1693     case EXT_SBR_DATA:
1694         if (!che) {
1695             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "SBR was found before the first channel element.\n");
1696             return res;
1697         } else if (!ac->m4ac.sbr) {
1698             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "SBR signaled to be not-present but was found in the bitstream.\n");
1699             skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
1700             return res;
1701         } else if (ac->m4ac.sbr == -1 && ac->output_configured == OC_LOCKED) {
1702             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Implicit SBR was found with a first occurrence after the first frame.\n");
1703             skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
1704             return res;
1705         } else if (ac->m4ac.ps == -1 && ac->output_configured < OC_LOCKED && ac->avctx->channels == 1) {
1706             ac->m4ac.sbr = 1;
1707             ac->m4ac.ps = 1;
1708             output_configure(ac, ac->che_pos, ac->che_pos, ac->m4ac.chan_config, ac->output_configured);
1709         } else {
1710             ac->m4ac.sbr = 1;
1711         }
1712         res = ff_decode_sbr_extension(ac, &che->sbr, gb, crc_flag, cnt, elem_type);
1713         break;
1714     case EXT_DYNAMIC_RANGE:
1715         res = decode_dynamic_range(&ac->che_drc, gb, cnt);
1716         break;
1717     case EXT_FILL:
1718     case EXT_FILL_DATA:
1719     case EXT_DATA_ELEMENT:
1720     default:
1721         skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
1722         break;
1723     };
1724     return res;
1725 }
1726
1727 /**
1728  * Decode Temporal Noise Shaping filter coefficients and apply all-pole filters; reference: 4.6.9.3.
1729  *
1730  * @param   decode  1 if tool is used normally, 0 if tool is used in LTP.
1731  * @param   coef    spectral coefficients
1732  */
1733 static void apply_tns(float coef[1024], TemporalNoiseShaping *tns,
1734                       IndividualChannelStream *ics, int decode)
1735 {
1736     const int mmm = FFMIN(ics->tns_max_bands, ics->max_sfb);
1737     int w, filt, m, i;
1738     int bottom, top, order, start, end, size, inc;
1739     float lpc[TNS_MAX_ORDER];
1740     float tmp[TNS_MAX_ORDER];
1741
1742     for (w = 0; w < ics->num_windows; w++) {
1743         bottom = ics->num_swb;
1744         for (filt = 0; filt < tns->n_filt[w]; filt++) {
1745             top    = bottom;
1746             bottom = FFMAX(0, top - tns->length[w][filt]);
1747             order  = tns->order[w][filt];
1748             if (order == 0)
1749                 continue;
1750
1751             // tns_decode_coef
1752             compute_lpc_coefs(tns->coef[w][filt], order, lpc, 0, 0, 0);
1753
1754             start = ics->swb_offset[FFMIN(bottom, mmm)];
1755             end   = ics->swb_offset[FFMIN(   top, mmm)];
1756             if ((size = end - start) <= 0)
1757                 continue;
1758             if (tns->direction[w][filt]) {
1759                 inc = -1;
1760                 start = end - 1;
1761             } else {
1762                 inc = 1;
1763             }
1764             start += w * 128;
1765
1766             if (decode) {
1767                 // ar filter
1768                 for (m = 0; m < size; m++, start += inc)
1769                     for (i = 1; i <= FFMIN(m, order); i++)
1770                         coef[start] -= coef[start - i * inc] * lpc[i - 1];
1771             } else {
1772                 // ma filter
1773                 for (m = 0; m < size; m++, start += inc) {
1774                     tmp[0] = coef[start];
1775                     for (i = 1; i <= FFMIN(m, order); i++)
1776                         coef[start] += tmp[i] * lpc[i - 1];
1777                     for (i = order; i > 0; i--)
1778                         tmp[i] = tmp[i - 1];
1779                 }
1780             }
1781         }
1782     }
1783 }
1784
1785 /**
1786  *  Apply windowing and MDCT to obtain the spectral
1787  *  coefficient from the predicted sample by LTP.
1788  */
1789 static void windowing_and_mdct_ltp(AACContext *ac, float *out,
1790                                    float *in, IndividualChannelStream *ics)
1791 {
1792     const float *lwindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
1793     const float *swindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
1794     const float *lwindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
1795     const float *swindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
1796
1797     if (ics->window_sequence[0] != LONG_STOP_SEQUENCE) {
1798         ac->dsp.vector_fmul(in, in, lwindow_prev, 1024);
1799     } else {
1800         memset(in, 0, 448 * sizeof(float));
1801         ac->dsp.vector_fmul(in + 448, in + 448, swindow_prev, 128);
1802     }
1803     if (ics->window_sequence[0] != LONG_START_SEQUENCE) {
1804         ac->dsp.vector_fmul_reverse(in + 1024, in + 1024, lwindow, 1024);
1805     } else {
1806         ac->dsp.vector_fmul_reverse(in + 1024 + 448, in + 1024 + 448, swindow, 128);
1807         memset(in + 1024 + 576, 0, 448 * sizeof(float));
1808     }
1809     ac->mdct_ltp.mdct_calc(&ac->mdct_ltp, out, in);
1810 }
1811
1812 /**
1813  * Apply the long term prediction
1814  */
1815 static void apply_ltp(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
1816 {
1817     const LongTermPrediction *ltp = &sce->ics.ltp;
1818     const uint16_t *offsets = sce->ics.swb_offset;
1819     int i, sfb;
1820
1821     if (sce->ics.window_sequence[0] != EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1822         float *predTime = sce->ret;
1823         float *predFreq = ac->buf_mdct;
1824         int16_t num_samples = 2048;
1825
1826         if (ltp->lag < 1024)
1827             num_samples = ltp->lag + 1024;
1828         for (i = 0; i < num_samples; i++)
1829             predTime[i] = sce->ltp_state[i + 2048 - ltp->lag] * ltp->coef;
1830         memset(&predTime[i], 0, (2048 - i) * sizeof(float));
1831
1832         windowing_and_mdct_ltp(ac, predFreq, predTime, &sce->ics);
1833
1834         if (sce->tns.present)
1835             apply_tns(predFreq, &sce->tns, &sce->ics, 0);
1836
1837         for (sfb = 0; sfb < FFMIN(sce->ics.max_sfb, MAX_LTP_LONG_SFB); sfb++)
1838             if (ltp->used[sfb])
1839                 for (i = offsets[sfb]; i < offsets[sfb + 1]; i++)
1840                     sce->coeffs[i] += predFreq[i];
1841     }
1842 }
1843
1844 /**
1845  * Update the LTP buffer for next frame
1846  */
1847 static void update_ltp(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
1848 {
1849     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
1850     float *saved     = sce->saved;
1851     float *saved_ltp = sce->coeffs;
1852     const float *lwindow = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
1853     const float *swindow = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
1854     int i;
1855
1856     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1857         memcpy(saved_ltp,       saved, 512 * sizeof(float));
1858         memset(saved_ltp + 576, 0,     448 * sizeof(float));
1859         ac->dsp.vector_fmul_reverse(saved_ltp + 448, ac->buf_mdct + 960,     &swindow[64],      64);
1860         for (i = 0; i < 64; i++)
1861             saved_ltp[i + 512] = ac->buf_mdct[1023 - i] * swindow[63 - i];
1862     } else if (ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE) {
1863         memcpy(saved_ltp,       ac->buf_mdct + 512, 448 * sizeof(float));
1864         memset(saved_ltp + 576, 0,                  448 * sizeof(float));
1865         ac->dsp.vector_fmul_reverse(saved_ltp + 448, ac->buf_mdct + 960,     &swindow[64],      64);
1866         for (i = 0; i < 64; i++)
1867             saved_ltp[i + 512] = ac->buf_mdct[1023 - i] * swindow[63 - i];
1868     } else { // LONG_STOP or ONLY_LONG
1869         ac->dsp.vector_fmul_reverse(saved_ltp,       ac->buf_mdct + 512,     &lwindow[512],     512);
1870         for (i = 0; i < 512; i++)
1871             saved_ltp[i + 512] = ac->buf_mdct[1023 - i] * lwindow[511 - i];
1872     }
1873
1874     memcpy(sce->ltp_state,      sce->ltp_state+1024, 1024 * sizeof(*sce->ltp_state));
1875     memcpy(sce->ltp_state+1024, sce->ret,            1024 * sizeof(*sce->ltp_state));
1876     memcpy(sce->ltp_state+2048, saved_ltp,           1024 * sizeof(*sce->ltp_state));
1877 }
1878
1879 /**
1880  * Conduct IMDCT and windowing.
1881  */
1882 static void imdct_and_windowing(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
1883 {
1884     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
1885     float *in    = sce->coeffs;
1886     float *out   = sce->ret;
1887     float *saved = sce->saved;
1888     const float *swindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
1889     const float *lwindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
1890     const float *swindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
1891     float *buf  = ac->buf_mdct;
1892     float *temp = ac->temp;
1893     int i;
1894
1895     // imdct
1896     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1897         for (i = 0; i < 1024; i += 128)
1898             ac->mdct_small.imdct_half(&ac->mdct_small, buf + i, in + i);
1899     } else
1900         ac->mdct.imdct_half(&ac->mdct, buf, in);
1901
1902     /* window overlapping
1903      * NOTE: To simplify the overlapping code, all 'meaningless' short to long
1904      * and long to short transitions are considered to be short to short
1905      * transitions. This leaves just two cases (long to long and short to short)
1906      * with a little special sauce for EIGHT_SHORT_SEQUENCE.
1907      */
1908     if ((ics->window_sequence[1] == ONLY_LONG_SEQUENCE || ics->window_sequence[1] == LONG_STOP_SEQUENCE) &&
1909             (ics->window_sequence[0] == ONLY_LONG_SEQUENCE || ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE)) {
1910         ac->dsp.vector_fmul_window(    out,               saved,            buf,         lwindow_prev, 512);
1911     } else {
1912         memcpy(                        out,               saved,            448 * sizeof(float));
1913
1914         if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1915             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 0*128, saved + 448,      buf + 0*128, swindow_prev, 64);
1916             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 1*128, buf + 0*128 + 64, buf + 1*128, swindow,      64);
1917             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 2*128, buf + 1*128 + 64, buf + 2*128, swindow,      64);
1918             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 3*128, buf + 2*128 + 64, buf + 3*128, swindow,      64);
1919             ac->dsp.vector_fmul_window(temp,              buf + 3*128 + 64, buf + 4*128, swindow,      64);
1920             memcpy(                    out + 448 + 4*128, temp, 64 * sizeof(float));
1921         } else {
1922             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448,         saved + 448,      buf,         swindow_prev, 64);
1923             memcpy(                    out + 576,         buf + 64,         448 * sizeof(float));
1924         }
1925     }
1926
1927     // buffer update
1928     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1929         memcpy(                    saved,       temp + 64,         64 * sizeof(float));
1930         ac->dsp.vector_fmul_window(saved + 64,  buf + 4*128 + 64, buf + 5*128, swindow, 64);
1931         ac->dsp.vector_fmul_window(saved + 192, buf + 5*128 + 64, buf + 6*128, swindow, 64);
1932         ac->dsp.vector_fmul_window(saved + 320, buf + 6*128 + 64, buf + 7*128, swindow, 64);
1933         memcpy(                    saved + 448, buf + 7*128 + 64,  64 * sizeof(float));
1934     } else if (ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE) {
1935         memcpy(                    saved,       buf + 512,        448 * sizeof(float));
1936         memcpy(                    saved + 448, buf + 7*128 + 64,  64 * sizeof(float));
1937     } else { // LONG_STOP or ONLY_LONG
1938         memcpy(                    saved,       buf + 512,        512 * sizeof(float));
1939     }
1940 }
1941
1942 /**
1943  * Apply dependent channel coupling (applied before IMDCT).
1944  *
1945  * @param   index   index into coupling gain array
1946  */
1947 static void apply_dependent_coupling(AACContext *ac,
1948                                      SingleChannelElement *target,
1949                                      ChannelElement *cce, int index)
1950 {
1951     IndividualChannelStream *ics = &cce->ch[0].ics;
1952     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1953     float *dest = target->coeffs;
1954     const float *src = cce->ch[0].coeffs;
1955     int g, i, group, k, idx = 0;
1956     if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP) {
1957         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1958                "Dependent coupling is not supported together with LTP\n");
1959         return;
1960     }
1961     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1962         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
1963             if (cce->ch[0].band_type[idx] != ZERO_BT) {
1964                 const float gain = cce->coup.gain[index][idx];
1965                 for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++) {
1966                     for (k = offsets[i]; k < offsets[i + 1]; k++) {
1967                         // XXX dsputil-ize
1968                         dest[group * 128 + k] += gain * src[group * 128 + k];
1969                     }
1970                 }
1971             }
1972         }
1973         dest += ics->group_len[g] * 128;
1974         src  += ics->group_len[g] * 128;
1975     }
1976 }
1977
1978 /**
1979  * Apply independent channel coupling (applied after IMDCT).
1980  *
1981  * @param   index   index into coupling gain array
1982  */
1983 static void apply_independent_coupling(AACContext *ac,
1984                                        SingleChannelElement *target,
1985                                        ChannelElement *cce, int index)
1986 {
1987     int i;
1988     const float gain = cce->coup.gain[index][0];
1989     const float *src = cce->ch[0].ret;
1990     float *dest = target->ret;
1991     const int len = 1024 << (ac->m4ac.sbr == 1);
1992
1993     for (i = 0; i < len; i++)
1994         dest[i] += gain * src[i];
1995 }
1996
1997 /**
1998  * channel coupling transformation interface
1999  *
2000  * @param   apply_coupling_method   pointer to (in)dependent coupling function
2001  */
2002 static void apply_channel_coupling(AACContext *ac, ChannelElement *cc,
2003                                    enum RawDataBlockType type, int elem_id,
2004                                    enum CouplingPoint coupling_point,
2005                                    void (*apply_coupling_method)(AACContext *ac, SingleChannelElement *target, ChannelElement *cce, int index))
2006 {
2007     int i, c;
2008
2009     for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
2010         ChannelElement *cce = ac->che[TYPE_CCE][i];
2011         int index = 0;
2012
2013         if (cce && cce->coup.coupling_point == coupling_point) {
2014             ChannelCoupling *coup = &cce->coup;
2015
2016             for (c = 0; c <= coup->num_coupled; c++) {
2017                 if (coup->type[c] == type && coup->id_select[c] == elem_id) {
2018                     if (coup->ch_select[c] != 1) {
2019                         apply_coupling_method(ac, &cc->ch[0], cce, index);
2020                         if (coup->ch_select[c] != 0)
2021                             index++;
2022                     }
2023                     if (coup->ch_select[c] != 2)
2024                         apply_coupling_method(ac, &cc->ch[1], cce, index++);
2025                 } else
2026                     index += 1 + (coup->ch_select[c] == 3);
2027             }
2028         }
2029     }
2030 }
2031
2032 /**
2033  * Convert spectral data to float samples, applying all supported tools as appropriate.
2034  */
2035 static void spectral_to_sample(AACContext *ac)
2036 {
2037     int i, type;
2038     for (type = 3; type >= 0; type--) {
2039         for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
2040             ChannelElement *che = ac->che[type][i];
2041             if (che) {
2042                 if (type <= TYPE_CPE)
2043                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, BEFORE_TNS, apply_dependent_coupling);
2044                 if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP) {
2045                     if (che->ch[0].ics.predictor_present) {
2046                         if (che->ch[0].ics.ltp.present)
2047                             apply_ltp(ac, &che->ch[0]);
2048                         if (che->ch[1].ics.ltp.present && type == TYPE_CPE)
2049                             apply_ltp(ac, &che->ch[1]);
2050                     }
2051                 }
2052                 if (che->ch[0].tns.present)
2053                     apply_tns(che->ch[0].coeffs, &che->ch[0].tns, &che->ch[0].ics, 1);
2054                 if (che->ch[1].tns.present)
2055                     apply_tns(che->ch[1].coeffs, &che->ch[1].tns, &che->ch[1].ics, 1);
2056                 if (type <= TYPE_CPE)
2057                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, BETWEEN_TNS_AND_IMDCT, apply_dependent_coupling);
2058                 if (type != TYPE_CCE || che->coup.coupling_point == AFTER_IMDCT) {
2059                     imdct_and_windowing(ac, &che->ch[0]);
2060                     if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP)
2061                         update_ltp(ac, &che->ch[0]);
2062                     if (type == TYPE_CPE) {
2063                         imdct_and_windowing(ac, &che->ch[1]);
2064                         if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP)
2065                             update_ltp(ac, &che->ch[1]);
2066                     }
2067                     if (ac->m4ac.sbr > 0) {
2068                         ff_sbr_apply(ac, &che->sbr, type, che->ch[0].ret, che->ch[1].ret);
2069                     }
2070                 }
2071                 if (type <= TYPE_CCE)
2072                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, AFTER_IMDCT, apply_independent_coupling);
2073             }
2074         }
2075     }
2076 }
2077
2078 static int parse_adts_frame_header(AACContext *ac, GetBitContext *gb)
2079 {
2080     int size;
2081     AACADTSHeaderInfo hdr_info;
2082
2083     size = avpriv_aac_parse_header(gb, &hdr_info);
2084     if (size > 0) {
2085         if (hdr_info.chan_config) {
2086             enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID];
2087             memset(new_che_pos, 0, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
2088             ac->m4ac.chan_config = hdr_info.chan_config;
2089             if (set_default_channel_config(ac->avctx, new_che_pos, hdr_info.chan_config))
2090                 return -7;
2091             if (output_configure(ac, ac->che_pos, new_che_pos, hdr_info.chan_config,
2092                                  FFMAX(ac->output_configured, OC_TRIAL_FRAME)))
2093                 return -7;
2094         } else if (ac->output_configured != OC_LOCKED) {
2095             ac->m4ac.chan_config = 0;
2096             ac->output_configured = OC_NONE;
2097         }
2098         if (ac->output_configured != OC_LOCKED) {
2099             ac->m4ac.sbr = -1;
2100             ac->m4ac.ps  = -1;
2101             ac->m4ac.sample_rate     = hdr_info.sample_rate;
2102             ac->m4ac.sampling_index  = hdr_info.sampling_index;
2103             ac->m4ac.object_type     = hdr_info.object_type;
2104         }
2105         if (!ac->avctx->sample_rate)
2106             ac->avctx->sample_rate = hdr_info.sample_rate;
2107         if (hdr_info.num_aac_frames == 1) {
2108             if (!hdr_info.crc_absent)
2109                 skip_bits(gb, 16);
2110         } else {
2111             av_log_missing_feature(ac->avctx, "More than one AAC RDB per ADTS frame is", 0);
2112             return -1;
2113         }
2114     }
2115     return size;
2116 }
2117
2118 static int aac_decode_frame_int(AVCodecContext *avctx, void *data,
2119                                 int *got_frame_ptr, GetBitContext *gb)
2120 {
2121     AACContext *ac = avctx->priv_data;
2122     ChannelElement *che = NULL, *che_prev = NULL;
2123     enum RawDataBlockType elem_type, elem_type_prev = TYPE_END;
2124     int err, elem_id;
2125     int samples = 0, multiplier, audio_found = 0;
2126
2127     if (show_bits(gb, 12) == 0xfff) {
2128         if (parse_adts_frame_header(ac, gb) < 0) {
2129             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error decoding AAC frame header.\n");
2130             return -1;
2131         }
2132         if (ac->m4ac.sampling_index > 12) {
2133             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid sampling rate index %d\n", ac->m4ac.sampling_index);
2134             return -1;
2135         }
2136     }
2137
2138     ac->tags_mapped = 0;
2139     // parse
2140     while ((elem_type = get_bits(gb, 3)) != TYPE_END) {
2141         elem_id = get_bits(gb, 4);
2142
2143         if (elem_type < TYPE_DSE) {
2144             if (!(che=get_che(ac, elem_type, elem_id))) {
2145                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "channel element %d.%d is not allocated\n",
2146                        elem_type, elem_id);
2147                 return -1;
2148             }
2149             samples = 1024;
2150         }
2151
2152         switch (elem_type) {
2153
2154         case TYPE_SCE:
2155             err = decode_ics(ac, &che->ch[0], gb, 0, 0);
2156             audio_found = 1;
2157             break;
2158
2159         case TYPE_CPE:
2160             err = decode_cpe(ac, gb, che);
2161             audio_found = 1;
2162             break;
2163
2164         case TYPE_CCE:
2165             err = decode_cce(ac, gb, che);
2166             break;
2167
2168         case TYPE_LFE:
2169             err = decode_ics(ac, &che->ch[0], gb, 0, 0);
2170             audio_found = 1;
2171             break;
2172
2173         case TYPE_DSE:
2174             err = skip_data_stream_element(ac, gb);
2175             break;
2176
2177         case TYPE_PCE: {
2178             enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID];
2179             memset(new_che_pos, 0, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
2180             if ((err = decode_pce(avctx, &ac->m4ac, new_che_pos, gb)))
2181                 break;
2182             if (ac->output_configured > OC_TRIAL_PCE)
2183                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
2184                        "Not evaluating a further program_config_element as this construct is dubious at best.\n");
2185             else
2186                 err = output_configure(ac, ac->che_pos, new_che_pos, 0, OC_TRIAL_PCE);
2187             break;
2188         }
2189
2190         case TYPE_FIL:
2191             if (elem_id == 15)
2192                 elem_id += get_bits(gb, 8) - 1;
2193             if (get_bits_left(gb) < 8 * elem_id) {
2194                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
2195                     return -1;
2196             }
2197             while (elem_id > 0)
2198                 elem_id -= decode_extension_payload(ac, gb, elem_id, che_prev, elem_type_prev);
2199             err = 0; /* FIXME */
2200             break;
2201
2202         default:
2203             err = -1; /* should not happen, but keeps compiler happy */
2204             break;
2205         }
2206
2207         che_prev       = che;
2208         elem_type_prev = elem_type;
2209
2210         if (err)
2211             return err;
2212
2213         if (get_bits_left(gb) < 3) {
2214             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
2215             return -1;
2216         }
2217     }
2218
2219     spectral_to_sample(ac);
2220
2221     multiplier = (ac->m4ac.sbr == 1) ? ac->m4ac.ext_sample_rate > ac->m4ac.sample_rate : 0;
2222     samples <<= multiplier;
2223     if (ac->output_configured < OC_LOCKED) {
2224         avctx->sample_rate = ac->m4ac.sample_rate << multiplier;
2225         avctx->frame_size = samples;
2226     }
2227
2228     if (samples) {
2229         /* get output buffer */
2230         ac->frame.nb_samples = samples;
2231         if ((err = avctx->get_buffer(avctx, &ac->frame)) < 0) {
2232             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
2233             return err;
2234         }
2235
2236         if (avctx->sample_fmt == AV_SAMPLE_FMT_FLT)
2237             ac->fmt_conv.float_interleave((float *)ac->frame.data[0],
2238                                           (const float **)ac->output_data,
2239                                           samples, avctx->channels);
2240         else
2241             ac->fmt_conv.float_to_int16_interleave((int16_t *)ac->frame.data[0],
2242                                                    (const float **)ac->output_data,
2243                                                    samples, avctx->channels);
2244
2245         *(AVFrame *)data = ac->frame;
2246     }
2247     *got_frame_ptr = !!samples;
2248
2249     if (ac->output_configured && audio_found)
2250         ac->output_configured = OC_LOCKED;
2251
2252     return 0;
2253 }
2254
2255 static int aac_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
2256                             int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
2257 {
2258     const uint8_t *buf = avpkt->data;
2259     int buf_size = avpkt->size;
2260     GetBitContext gb;
2261     int buf_consumed;
2262     int buf_offset;
2263     int err;
2264
2265     init_get_bits(&gb, buf, buf_size * 8);
2266
2267     if ((err = aac_decode_frame_int(avctx, data, got_frame_ptr, &gb)) < 0)
2268         return err;
2269
2270     buf_consumed = (get_bits_count(&gb) + 7) >> 3;
2271     for (buf_offset = buf_consumed; buf_offset < buf_size; buf_offset++)
2272         if (buf[buf_offset])
2273             break;
2274
2275     return buf_size > buf_offset ? buf_consumed : buf_size;
2276 }
2277
2278 static av_cold int aac_decode_close(AVCodecContext *avctx)
2279 {
2280     AACContext *ac = avctx->priv_data;
2281     int i, type;
2282
2283     for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
2284         for (type = 0; type < 4; type++) {
2285             if (ac->che[type][i])
2286                 ff_aac_sbr_ctx_close(&ac->che[type][i]->sbr);
2287             av_freep(&ac->che[type][i]);
2288         }
2289     }
2290
2291     ff_mdct_end(&ac->mdct);
2292     ff_mdct_end(&ac->mdct_small);
2293     ff_mdct_end(&ac->mdct_ltp);
2294     return 0;
2295 }
2296
2297
2298 #define LOAS_SYNC_WORD   0x2b7       ///< 11 bits LOAS sync word
2299
2300 struct LATMContext {
2301     AACContext      aac_ctx;             ///< containing AACContext
2302     int             initialized;         ///< initilized after a valid extradata was seen
2303
2304     // parser data
2305     int             audio_mux_version_A; ///< LATM syntax version
2306     int             frame_length_type;   ///< 0/1 variable/fixed frame length
2307     int             frame_length;        ///< frame length for fixed frame length
2308 };
2309
2310 static inline uint32_t latm_get_value(GetBitContext *b)
2311 {
2312     int length = get_bits(b, 2);
2313
2314     return get_bits_long(b, (length+1)*8);
2315 }
2316
2317 static int latm_decode_audio_specific_config(struct LATMContext *latmctx,
2318                                              GetBitContext *gb)
2319 {
2320     AVCodecContext *avctx = latmctx->aac_ctx.avctx;
2321     MPEG4AudioConfig m4ac;
2322     int  config_start_bit = get_bits_count(gb);
2323     int     bits_consumed, esize;
2324
2325     if (config_start_bit % 8) {
2326         av_log_missing_feature(latmctx->aac_ctx.avctx, "audio specific "
2327                                "config not byte aligned.\n", 1);
2328         return AVERROR_INVALIDDATA;
2329     } else {
2330         bits_consumed =
2331             decode_audio_specific_config(NULL, avctx, &m4ac,
2332                                          gb->buffer + (config_start_bit / 8),
2333                                          get_bits_left(gb) / 8);
2334
2335         if (bits_consumed < 0)
2336             return AVERROR_INVALIDDATA;
2337
2338         esize = (bits_consumed+7) / 8;
2339
2340         if (avctx->extradata_size <= esize) {
2341             av_free(avctx->extradata);
2342             avctx->extradata = av_malloc(esize + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
2343             if (!avctx->extradata)
2344                 return AVERROR(ENOMEM);
2345         }
2346
2347         avctx->extradata_size = esize;
2348         memcpy(avctx->extradata, gb->buffer + (config_start_bit/8), esize);
2349         memset(avctx->extradata+esize, 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
2350
2351         skip_bits_long(gb, bits_consumed);
2352     }
2353
2354     return bits_consumed;
2355 }
2356
2357 static int read_stream_mux_config(struct LATMContext *latmctx,
2358                                   GetBitContext *gb)
2359 {
2360     int ret, audio_mux_version = get_bits(gb, 1);
2361
2362     latmctx->audio_mux_version_A = 0;
2363     if (audio_mux_version)
2364         latmctx->audio_mux_version_A = get_bits(gb, 1);
2365
2366     if (!latmctx->audio_mux_version_A) {
2367
2368         if (audio_mux_version)
2369             latm_get_value(gb);                 // taraFullness
2370
2371         skip_bits(gb, 1);                       // allStreamSameTimeFraming
2372         skip_bits(gb, 6);                       // numSubFrames
2373         // numPrograms
2374         if (get_bits(gb, 4)) {                  // numPrograms
2375             av_log_missing_feature(latmctx->aac_ctx.avctx,
2376                                    "multiple programs are not supported\n", 1);
2377             return AVERROR_PATCHWELCOME;
2378         }
2379
2380         // for each program (which there is only on in DVB)
2381
2382         // for each layer (which there is only on in DVB)
2383         if (get_bits(gb, 3)) {                   // numLayer
2384             av_log_missing_feature(latmctx->aac_ctx.avctx,
2385                                    "multiple layers are not supported\n", 1);
2386             return AVERROR_PATCHWELCOME;
2387         }
2388
2389         // for all but first stream: use_same_config = get_bits(gb, 1);
2390         if (!audio_mux_version) {
2391             if ((ret = latm_decode_audio_specific_config(latmctx, gb)) < 0)
2392                 return ret;
2393         } else {
2394             int ascLen = latm_get_value(gb);
2395             if ((ret = latm_decode_audio_specific_config(latmctx, gb)) < 0)
2396                 return ret;
2397             ascLen -= ret;
2398             skip_bits_long(gb, ascLen);
2399         }
2400
2401         latmctx->frame_length_type = get_bits(gb, 3);
2402         switch (latmctx->frame_length_type) {
2403         case 0:
2404             skip_bits(gb, 8);       // latmBufferFullness
2405             break;
2406         case 1:
2407             latmctx->frame_length = get_bits(gb, 9);
2408             break;
2409         case 3:
2410         case 4:
2411         case 5:
2412             skip_bits(gb, 6);       // CELP frame length table index
2413             break;
2414         case 6:
2415         case 7:
2416             skip_bits(gb, 1);       // HVXC frame length table index
2417             break;
2418         }
2419
2420         if (get_bits(gb, 1)) {                  // other data
2421             if (audio_mux_version) {
2422                 latm_get_value(gb);             // other_data_bits
2423             } else {
2424                 int esc;
2425                 do {
2426                     esc = get_bits(gb, 1);
2427                     skip_bits(gb, 8);
2428                 } while (esc);
2429             }
2430         }
2431
2432         if (get_bits(gb, 1))                     // crc present
2433             skip_bits(gb, 8);                    // config_crc
2434     }
2435
2436     return 0;
2437 }
2438
2439 static int read_payload_length_info(struct LATMContext *ctx, GetBitContext *gb)
2440 {
2441     uint8_t tmp;
2442
2443     if (ctx->frame_length_type == 0) {
2444         int mux_slot_length = 0;
2445         do {
2446             tmp = get_bits(gb, 8);
2447             mux_slot_length += tmp;
2448         } while (tmp == 255);
2449         return mux_slot_length;
2450     } else if (ctx->frame_length_type == 1) {
2451         return ctx->frame_length;
2452     } else if (ctx->frame_length_type == 3 ||
2453                ctx->frame_length_type == 5 ||
2454                ctx->frame_length_type == 7) {
2455         skip_bits(gb, 2);          // mux_slot_length_coded
2456     }
2457     return 0;
2458 }
2459
2460 static int read_audio_mux_element(struct LATMContext *latmctx,
2461                                   GetBitContext *gb)
2462 {
2463     int err;
2464     uint8_t use_same_mux = get_bits(gb, 1);
2465     if (!use_same_mux) {
2466         if ((err = read_stream_mux_config(latmctx, gb)) < 0)
2467             return err;
2468     } else if (!latmctx->aac_ctx.avctx->extradata) {
2469         av_log(latmctx->aac_ctx.avctx, AV_LOG_DEBUG,
2470                "no decoder config found\n");
2471         return AVERROR(EAGAIN);
2472     }
2473     if (latmctx->audio_mux_version_A == 0) {
2474         int mux_slot_length_bytes = read_payload_length_info(latmctx, gb);
2475         if (mux_slot_length_bytes * 8 > get_bits_left(gb)) {
2476             av_log(latmctx->aac_ctx.avctx, AV_LOG_ERROR, "incomplete frame\n");
2477             return AVERROR_INVALIDDATA;
2478         } else if (mux_slot_length_bytes * 8 + 256 < get_bits_left(gb)) {
2479             av_log(latmctx->aac_ctx.avctx, AV_LOG_ERROR,
2480                    "frame length mismatch %d << %d\n",
2481                    mux_slot_length_bytes * 8, get_bits_left(gb));
2482             return AVERROR_INVALIDDATA;
2483         }
2484     }
2485     return 0;
2486 }
2487
2488
2489 static int latm_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *out,
2490                              int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
2491 {
2492     struct LATMContext *latmctx = avctx->priv_data;
2493     int                 muxlength, err;
2494     GetBitContext       gb;
2495
2496     init_get_bits(&gb, avpkt->data, avpkt->size * 8);
2497
2498     // check for LOAS sync word
2499     if (get_bits(&gb, 11) != LOAS_SYNC_WORD)
2500         return AVERROR_INVALIDDATA;
2501
2502     muxlength = get_bits(&gb, 13) + 3;
2503     // not enough data, the parser should have sorted this
2504     if (muxlength > avpkt->size)
2505         return AVERROR_INVALIDDATA;
2506
2507     if ((err = read_audio_mux_element(latmctx, &gb)) < 0)
2508         return err;
2509
2510     if (!latmctx->initialized) {
2511         if (!avctx->extradata) {
2512             *got_frame_ptr = 0;
2513             return avpkt->size;
2514         } else {
2515             if ((err = decode_audio_specific_config(
2516                     &latmctx->aac_ctx, avctx, &latmctx->aac_ctx.m4ac,
2517                     avctx->extradata, avctx->extradata_size)) < 0)
2518                 return err;
2519             latmctx->initialized = 1;
2520         }
2521     }
2522
2523     if (show_bits(&gb, 12) == 0xfff) {
2524         av_log(latmctx->aac_ctx.avctx, AV_LOG_ERROR,
2525                "ADTS header detected, probably as result of configuration "
2526                "misparsing\n");
2527         return AVERROR_INVALIDDATA;
2528     }
2529
2530     if ((err = aac_decode_frame_int(avctx, out, got_frame_ptr, &gb)) < 0)
2531         return err;
2532
2533     return muxlength;
2534 }
2535
2536 av_cold static int latm_decode_init(AVCodecContext *avctx)
2537 {
2538     struct LATMContext *latmctx = avctx->priv_data;
2539     int ret = aac_decode_init(avctx);
2540
2541     if (avctx->extradata_size > 0)
2542         latmctx->initialized = !ret;
2543
2544     return ret;
2545 }
2546
2547
2548 AVCodec ff_aac_decoder = {
2549     .name           = "aac",
2550     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
2551     .id             = CODEC_ID_AAC,
2552     .priv_data_size = sizeof(AACContext),
2553     .init           = aac_decode_init,
2554     .close          = aac_decode_close,
2555     .decode         = aac_decode_frame,
2556     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Advanced Audio Coding"),
2557     .sample_fmts = (const enum AVSampleFormat[]) {
2558         AV_SAMPLE_FMT_FLT, AV_SAMPLE_FMT_S16, AV_SAMPLE_FMT_NONE
2559     },
2560     .capabilities = CODEC_CAP_CHANNEL_CONF | CODEC_CAP_DR1,
2561     .channel_layouts = aac_channel_layout,
2562 };
2563
2564 /*
2565     Note: This decoder filter is intended to decode LATM streams transferred
2566     in MPEG transport streams which only contain one program.
2567     To do a more complex LATM demuxing a separate LATM demuxer should be used.
2568 */
2569 AVCodec ff_aac_latm_decoder = {
2570     .name = "aac_latm",
2571     .type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
2572     .id   = CODEC_ID_AAC_LATM,
2573     .priv_data_size = sizeof(struct LATMContext),
2574     .init   = latm_decode_init,
2575     .close  = aac_decode_close,
2576     .decode = latm_decode_frame,
2577     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("AAC LATM (Advanced Audio Codec LATM syntax)"),
2578     .sample_fmts = (const enum AVSampleFormat[]) {
2579         AV_SAMPLE_FMT_FLT, AV_SAMPLE_FMT_S16, AV_SAMPLE_FMT_NONE
2580     },
2581     .capabilities = CODEC_CAP_CHANNEL_CONF | CODEC_CAP_DR1,
2582     .channel_layouts = aac_channel_layout,
2583 };