lavc: use designated initialisers for all codecs.
[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] && !(ac->che[type][id] = av_mallocz(sizeof(ChannelElement))))
188             return AVERROR(ENOMEM);
189         ff_aac_sbr_ctx_init(ac, &ac->che[type][id]->sbr);
190         if (type != TYPE_CCE) {
191             ac->output_data[(*channels)++] = ac->che[type][id]->ch[0].ret;
192             if (type == TYPE_CPE ||
193                 (type == TYPE_SCE && ac->m4ac.ps == 1)) {
194                 ac->output_data[(*channels)++] = ac->che[type][id]->ch[1].ret;
195             }
196         }
197     } else {
198         if (ac->che[type][id])
199             ff_aac_sbr_ctx_close(&ac->che[type][id]->sbr);
200         av_freep(&ac->che[type][id]);
201     }
202     return 0;
203 }
204
205 /**
206  * Configure output channel order based on the current program configuration element.
207  *
208  * @param   che_pos current channel position configuration
209  * @param   new_che_pos New channel position configuration - we only do something if it differs from the current one.
210  *
211  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
212  */
213 static av_cold int output_configure(AACContext *ac,
214                                     enum ChannelPosition che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
215                                     enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
216                                     int channel_config, enum OCStatus oc_type)
217 {
218     AVCodecContext *avctx = ac->avctx;
219     int i, type, channels = 0, ret;
220
221     if (new_che_pos != che_pos)
222     memcpy(che_pos, new_che_pos, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
223
224     if (channel_config) {
225         for (i = 0; i < tags_per_config[channel_config]; i++) {
226             if ((ret = che_configure(ac, che_pos,
227                                      aac_channel_layout_map[channel_config - 1][i][0],
228                                      aac_channel_layout_map[channel_config - 1][i][1],
229                                      &channels)))
230                 return ret;
231         }
232
233         memset(ac->tag_che_map, 0, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(ac->che[0][0]));
234
235         avctx->channel_layout = aac_channel_layout[channel_config - 1];
236     } else {
237         /* Allocate or free elements depending on if they are in the
238          * current program configuration.
239          *
240          * Set up default 1:1 output mapping.
241          *
242          * For a 5.1 stream the output order will be:
243          *    [ Center ] [ Front Left ] [ Front Right ] [ LFE ] [ Surround Left ] [ Surround Right ]
244          */
245
246         for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
247             for (type = 0; type < 4; type++) {
248                 if ((ret = che_configure(ac, che_pos, type, i, &channels)))
249                     return ret;
250             }
251         }
252
253         memcpy(ac->tag_che_map, ac->che, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(ac->che[0][0]));
254
255         avctx->channel_layout = 0;
256     }
257
258     avctx->channels = channels;
259
260     ac->output_configured = oc_type;
261
262     return 0;
263 }
264
265 /**
266  * Decode an array of 4 bit element IDs, optionally interleaved with a stereo/mono switching bit.
267  *
268  * @param cpe_map Stereo (Channel Pair Element) map, NULL if stereo bit is not present.
269  * @param sce_map mono (Single Channel Element) map
270  * @param type speaker type/position for these channels
271  */
272 static void decode_channel_map(enum ChannelPosition *cpe_map,
273                                enum ChannelPosition *sce_map,
274                                enum ChannelPosition type,
275                                GetBitContext *gb, int n)
276 {
277     while (n--) {
278         enum ChannelPosition *map = cpe_map && get_bits1(gb) ? cpe_map : sce_map; // stereo or mono map
279         map[get_bits(gb, 4)] = type;
280     }
281 }
282
283 /**
284  * Decode program configuration element; reference: table 4.2.
285  *
286  * @param   new_che_pos New channel position configuration - we only do something if it differs from the current one.
287  *
288  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
289  */
290 static int decode_pce(AVCodecContext *avctx, MPEG4AudioConfig *m4ac,
291                       enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
292                       GetBitContext *gb)
293 {
294     int num_front, num_side, num_back, num_lfe, num_assoc_data, num_cc, sampling_index;
295     int comment_len;
296
297     skip_bits(gb, 2);  // object_type
298
299     sampling_index = get_bits(gb, 4);
300     if (m4ac->sampling_index != sampling_index)
301         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");
302
303     num_front       = get_bits(gb, 4);
304     num_side        = get_bits(gb, 4);
305     num_back        = get_bits(gb, 4);
306     num_lfe         = get_bits(gb, 2);
307     num_assoc_data  = get_bits(gb, 3);
308     num_cc          = get_bits(gb, 4);
309
310     if (get_bits1(gb))
311         skip_bits(gb, 4); // mono_mixdown_tag
312     if (get_bits1(gb))
313         skip_bits(gb, 4); // stereo_mixdown_tag
314
315     if (get_bits1(gb))
316         skip_bits(gb, 3); // mixdown_coeff_index and pseudo_surround
317
318     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CPE], new_che_pos[TYPE_SCE], AAC_CHANNEL_FRONT, gb, num_front);
319     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CPE], new_che_pos[TYPE_SCE], AAC_CHANNEL_SIDE,  gb, num_side );
320     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CPE], new_che_pos[TYPE_SCE], AAC_CHANNEL_BACK,  gb, num_back );
321     decode_channel_map(NULL,                  new_che_pos[TYPE_LFE], AAC_CHANNEL_LFE,   gb, num_lfe  );
322
323     skip_bits_long(gb, 4 * num_assoc_data);
324
325     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CCE], new_che_pos[TYPE_CCE], AAC_CHANNEL_CC,    gb, num_cc   );
326
327     align_get_bits(gb);
328
329     /* comment field, first byte is length */
330     comment_len = get_bits(gb, 8) * 8;
331     if (get_bits_left(gb) < comment_len) {
332         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
333         return -1;
334     }
335     skip_bits_long(gb, comment_len);
336     return 0;
337 }
338
339 /**
340  * Set up channel positions based on a default channel configuration
341  * as specified in table 1.17.
342  *
343  * @param   new_che_pos New channel position configuration - we only do something if it differs from the current one.
344  *
345  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
346  */
347 static av_cold int set_default_channel_config(AVCodecContext *avctx,
348                                               enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
349                                               int channel_config)
350 {
351     if (channel_config < 1 || channel_config > 7) {
352         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid default channel configuration (%d)\n",
353                channel_config);
354         return -1;
355     }
356
357     /* default channel configurations:
358      *
359      * 1ch : front center (mono)
360      * 2ch : L + R (stereo)
361      * 3ch : front center + L + R
362      * 4ch : front center + L + R + back center
363      * 5ch : front center + L + R + back stereo
364      * 6ch : front center + L + R + back stereo + LFE
365      * 7ch : front center + L + R + outer front left + outer front right + back stereo + LFE
366      */
367
368     if (channel_config != 2)
369         new_che_pos[TYPE_SCE][0] = AAC_CHANNEL_FRONT; // front center (or mono)
370     if (channel_config > 1)
371         new_che_pos[TYPE_CPE][0] = AAC_CHANNEL_FRONT; // L + R (or stereo)
372     if (channel_config == 4)
373         new_che_pos[TYPE_SCE][1] = AAC_CHANNEL_BACK;  // back center
374     if (channel_config > 4)
375         new_che_pos[TYPE_CPE][(channel_config == 7) + 1]
376         = AAC_CHANNEL_BACK;  // back stereo
377     if (channel_config > 5)
378         new_che_pos[TYPE_LFE][0] = AAC_CHANNEL_LFE;   // LFE
379     if (channel_config == 7)
380         new_che_pos[TYPE_CPE][1] = AAC_CHANNEL_FRONT; // outer front left + outer front right
381
382     return 0;
383 }
384
385 /**
386  * Decode GA "General Audio" specific configuration; reference: table 4.1.
387  *
388  * @param   ac          pointer to AACContext, may be null
389  * @param   avctx       pointer to AVCCodecContext, used for logging
390  *
391  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
392  */
393 static int decode_ga_specific_config(AACContext *ac, AVCodecContext *avctx,
394                                      GetBitContext *gb,
395                                      MPEG4AudioConfig *m4ac,
396                                      int channel_config)
397 {
398     enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID];
399     int extension_flag, ret;
400
401     if (get_bits1(gb)) { // frameLengthFlag
402         av_log_missing_feature(avctx, "960/120 MDCT window is", 1);
403         return -1;
404     }
405
406     if (get_bits1(gb))       // dependsOnCoreCoder
407         skip_bits(gb, 14);   // coreCoderDelay
408     extension_flag = get_bits1(gb);
409
410     if (m4ac->object_type == AOT_AAC_SCALABLE ||
411         m4ac->object_type == AOT_ER_AAC_SCALABLE)
412         skip_bits(gb, 3);     // layerNr
413
414     memset(new_che_pos, 0, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
415     if (channel_config == 0) {
416         skip_bits(gb, 4);  // element_instance_tag
417         if ((ret = decode_pce(avctx, m4ac, new_che_pos, gb)))
418             return ret;
419     } else {
420         if ((ret = set_default_channel_config(avctx, new_che_pos, channel_config)))
421             return ret;
422     }
423     if (ac && (ret = output_configure(ac, ac->che_pos, new_che_pos, channel_config, OC_GLOBAL_HDR)))
424         return ret;
425
426     if (extension_flag) {
427         switch (m4ac->object_type) {
428         case AOT_ER_BSAC:
429             skip_bits(gb, 5);    // numOfSubFrame
430             skip_bits(gb, 11);   // layer_length
431             break;
432         case AOT_ER_AAC_LC:
433         case AOT_ER_AAC_LTP:
434         case AOT_ER_AAC_SCALABLE:
435         case AOT_ER_AAC_LD:
436             skip_bits(gb, 3);  /* aacSectionDataResilienceFlag
437                                     * aacScalefactorDataResilienceFlag
438                                     * aacSpectralDataResilienceFlag
439                                     */
440             break;
441         }
442         skip_bits1(gb);    // extensionFlag3 (TBD in version 3)
443     }
444     return 0;
445 }
446
447 /**
448  * Decode audio specific configuration; reference: table 1.13.
449  *
450  * @param   ac          pointer to AACContext, may be null
451  * @param   avctx       pointer to AVCCodecContext, used for logging
452  * @param   m4ac        pointer to MPEG4AudioConfig, used for parsing
453  * @param   data        pointer to AVCodecContext extradata
454  * @param   data_size   size of AVCCodecContext extradata
455  *
456  * @return  Returns error status or number of consumed bits. <0 - error
457  */
458 static int decode_audio_specific_config(AACContext *ac,
459                                         AVCodecContext *avctx,
460                                         MPEG4AudioConfig *m4ac,
461                                         const uint8_t *data, int data_size)
462 {
463     GetBitContext gb;
464     int i;
465
466     av_dlog(avctx, "extradata size %d\n", avctx->extradata_size);
467     for (i = 0; i < avctx->extradata_size; i++)
468          av_dlog(avctx, "%02x ", avctx->extradata[i]);
469     av_dlog(avctx, "\n");
470
471     init_get_bits(&gb, data, data_size * 8);
472
473     if ((i = ff_mpeg4audio_get_config(m4ac, data, data_size)) < 0)
474         return -1;
475     if (m4ac->sampling_index > 12) {
476         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid sampling rate index %d\n", m4ac->sampling_index);
477         return -1;
478     }
479     if (m4ac->sbr == 1 && m4ac->ps == -1)
480         m4ac->ps = 1;
481
482     skip_bits_long(&gb, i);
483
484     switch (m4ac->object_type) {
485     case AOT_AAC_MAIN:
486     case AOT_AAC_LC:
487     case AOT_AAC_LTP:
488         if (decode_ga_specific_config(ac, avctx, &gb, m4ac, m4ac->chan_config))
489             return -1;
490         break;
491     default:
492         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Audio object type %s%d is not supported.\n",
493                m4ac->sbr == 1? "SBR+" : "", m4ac->object_type);
494         return -1;
495     }
496
497     av_dlog(avctx, "AOT %d chan config %d sampling index %d (%d) SBR %d PS %d\n",
498             m4ac->object_type, m4ac->chan_config, m4ac->sampling_index,
499             m4ac->sample_rate, m4ac->sbr, m4ac->ps);
500
501     return get_bits_count(&gb);
502 }
503
504 /**
505  * linear congruential pseudorandom number generator
506  *
507  * @param   previous_val    pointer to the current state of the generator
508  *
509  * @return  Returns a 32-bit pseudorandom integer
510  */
511 static av_always_inline int lcg_random(int previous_val)
512 {
513     return previous_val * 1664525 + 1013904223;
514 }
515
516 static av_always_inline void reset_predict_state(PredictorState *ps)
517 {
518     ps->r0   = 0.0f;
519     ps->r1   = 0.0f;
520     ps->cor0 = 0.0f;
521     ps->cor1 = 0.0f;
522     ps->var0 = 1.0f;
523     ps->var1 = 1.0f;
524 }
525
526 static void reset_all_predictors(PredictorState *ps)
527 {
528     int i;
529     for (i = 0; i < MAX_PREDICTORS; i++)
530         reset_predict_state(&ps[i]);
531 }
532
533 static int sample_rate_idx (int rate)
534 {
535          if (92017 <= rate) return 0;
536     else if (75132 <= rate) return 1;
537     else if (55426 <= rate) return 2;
538     else if (46009 <= rate) return 3;
539     else if (37566 <= rate) return 4;
540     else if (27713 <= rate) return 5;
541     else if (23004 <= rate) return 6;
542     else if (18783 <= rate) return 7;
543     else if (13856 <= rate) return 8;
544     else if (11502 <= rate) return 9;
545     else if (9391  <= rate) return 10;
546     else                    return 11;
547 }
548
549 static void reset_predictor_group(PredictorState *ps, int group_num)
550 {
551     int i;
552     for (i = group_num - 1; i < MAX_PREDICTORS; i += 30)
553         reset_predict_state(&ps[i]);
554 }
555
556 #define AAC_INIT_VLC_STATIC(num, size) \
557     INIT_VLC_STATIC(&vlc_spectral[num], 8, ff_aac_spectral_sizes[num], \
558          ff_aac_spectral_bits[num], sizeof( ff_aac_spectral_bits[num][0]), sizeof( ff_aac_spectral_bits[num][0]), \
559         ff_aac_spectral_codes[num], sizeof(ff_aac_spectral_codes[num][0]), sizeof(ff_aac_spectral_codes[num][0]), \
560         size);
561
562 static av_cold int aac_decode_init(AVCodecContext *avctx)
563 {
564     AACContext *ac = avctx->priv_data;
565     float output_scale_factor;
566
567     ac->avctx = avctx;
568     ac->m4ac.sample_rate = avctx->sample_rate;
569
570     if (avctx->extradata_size > 0) {
571         if (decode_audio_specific_config(ac, ac->avctx, &ac->m4ac,
572                                          avctx->extradata,
573                                          avctx->extradata_size) < 0)
574             return -1;
575     } else {
576         int sr, i;
577         enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID];
578
579         sr = sample_rate_idx(avctx->sample_rate);
580         ac->m4ac.sampling_index = sr;
581         ac->m4ac.channels = avctx->channels;
582
583         for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(ff_mpeg4audio_channels); i++)
584             if (ff_mpeg4audio_channels[i] == avctx->channels)
585                 break;
586         if (i == FF_ARRAY_ELEMS(ff_mpeg4audio_channels)) {
587             i = 0;
588         }
589         ac->m4ac.chan_config = i;
590
591         if (ac->m4ac.chan_config) {
592             set_default_channel_config(avctx, new_che_pos, ac->m4ac.chan_config);
593             output_configure(ac, ac->che_pos, new_che_pos, ac->m4ac.chan_config, OC_GLOBAL_HDR);
594         }
595     }
596
597     if (avctx->request_sample_fmt == AV_SAMPLE_FMT_FLT) {
598         avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLT;
599         output_scale_factor = 1.0 / 32768.0;
600     } else {
601         avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
602         output_scale_factor = 1.0;
603     }
604
605     AAC_INIT_VLC_STATIC( 0, 304);
606     AAC_INIT_VLC_STATIC( 1, 270);
607     AAC_INIT_VLC_STATIC( 2, 550);
608     AAC_INIT_VLC_STATIC( 3, 300);
609     AAC_INIT_VLC_STATIC( 4, 328);
610     AAC_INIT_VLC_STATIC( 5, 294);
611     AAC_INIT_VLC_STATIC( 6, 306);
612     AAC_INIT_VLC_STATIC( 7, 268);
613     AAC_INIT_VLC_STATIC( 8, 510);
614     AAC_INIT_VLC_STATIC( 9, 366);
615     AAC_INIT_VLC_STATIC(10, 462);
616
617     ff_aac_sbr_init();
618
619     dsputil_init(&ac->dsp, avctx);
620     ff_fmt_convert_init(&ac->fmt_conv, avctx);
621
622     ac->random_state = 0x1f2e3d4c;
623
624     ff_aac_tableinit();
625
626     INIT_VLC_STATIC(&vlc_scalefactors,7,FF_ARRAY_ELEMS(ff_aac_scalefactor_code),
627                     ff_aac_scalefactor_bits, sizeof(ff_aac_scalefactor_bits[0]), sizeof(ff_aac_scalefactor_bits[0]),
628                     ff_aac_scalefactor_code, sizeof(ff_aac_scalefactor_code[0]), sizeof(ff_aac_scalefactor_code[0]),
629                     352);
630
631     ff_mdct_init(&ac->mdct,       11, 1, output_scale_factor/1024.0);
632     ff_mdct_init(&ac->mdct_small,  8, 1, output_scale_factor/128.0);
633     ff_mdct_init(&ac->mdct_ltp,   11, 0, -2.0/output_scale_factor);
634     // window initialization
635     ff_kbd_window_init(ff_aac_kbd_long_1024, 4.0, 1024);
636     ff_kbd_window_init(ff_aac_kbd_short_128, 6.0, 128);
637     ff_init_ff_sine_windows(10);
638     ff_init_ff_sine_windows( 7);
639
640     cbrt_tableinit();
641
642     return 0;
643 }
644
645 /**
646  * Skip data_stream_element; reference: table 4.10.
647  */
648 static int skip_data_stream_element(AACContext *ac, GetBitContext *gb)
649 {
650     int byte_align = get_bits1(gb);
651     int count = get_bits(gb, 8);
652     if (count == 255)
653         count += get_bits(gb, 8);
654     if (byte_align)
655         align_get_bits(gb);
656
657     if (get_bits_left(gb) < 8 * count) {
658         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
659         return -1;
660     }
661     skip_bits_long(gb, 8 * count);
662     return 0;
663 }
664
665 static int decode_prediction(AACContext *ac, IndividualChannelStream *ics,
666                              GetBitContext *gb)
667 {
668     int sfb;
669     if (get_bits1(gb)) {
670         ics->predictor_reset_group = get_bits(gb, 5);
671         if (ics->predictor_reset_group == 0 || ics->predictor_reset_group > 30) {
672             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid Predictor Reset Group.\n");
673             return -1;
674         }
675     }
676     for (sfb = 0; sfb < FFMIN(ics->max_sfb, ff_aac_pred_sfb_max[ac->m4ac.sampling_index]); sfb++) {
677         ics->prediction_used[sfb] = get_bits1(gb);
678     }
679     return 0;
680 }
681
682 /**
683  * Decode Long Term Prediction data; reference: table 4.xx.
684  */
685 static void decode_ltp(AACContext *ac, LongTermPrediction *ltp,
686                        GetBitContext *gb, uint8_t max_sfb)
687 {
688     int sfb;
689
690     ltp->lag  = get_bits(gb, 11);
691     ltp->coef = ltp_coef[get_bits(gb, 3)];
692     for (sfb = 0; sfb < FFMIN(max_sfb, MAX_LTP_LONG_SFB); sfb++)
693         ltp->used[sfb] = get_bits1(gb);
694 }
695
696 /**
697  * Decode Individual Channel Stream info; reference: table 4.6.
698  *
699  * @param   common_window   Channels have independent [0], or shared [1], Individual Channel Stream information.
700  */
701 static int decode_ics_info(AACContext *ac, IndividualChannelStream *ics,
702                            GetBitContext *gb, int common_window)
703 {
704     if (get_bits1(gb)) {
705         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Reserved bit set.\n");
706         memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
707         return -1;
708     }
709     ics->window_sequence[1] = ics->window_sequence[0];
710     ics->window_sequence[0] = get_bits(gb, 2);
711     ics->use_kb_window[1]   = ics->use_kb_window[0];
712     ics->use_kb_window[0]   = get_bits1(gb);
713     ics->num_window_groups  = 1;
714     ics->group_len[0]       = 1;
715     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
716         int i;
717         ics->max_sfb = get_bits(gb, 4);
718         for (i = 0; i < 7; i++) {
719             if (get_bits1(gb)) {
720                 ics->group_len[ics->num_window_groups - 1]++;
721             } else {
722                 ics->num_window_groups++;
723                 ics->group_len[ics->num_window_groups - 1] = 1;
724             }
725         }
726         ics->num_windows       = 8;
727         ics->swb_offset        =    ff_swb_offset_128[ac->m4ac.sampling_index];
728         ics->num_swb           =   ff_aac_num_swb_128[ac->m4ac.sampling_index];
729         ics->tns_max_bands     = ff_tns_max_bands_128[ac->m4ac.sampling_index];
730         ics->predictor_present = 0;
731     } else {
732         ics->max_sfb               = get_bits(gb, 6);
733         ics->num_windows           = 1;
734         ics->swb_offset            =    ff_swb_offset_1024[ac->m4ac.sampling_index];
735         ics->num_swb               =   ff_aac_num_swb_1024[ac->m4ac.sampling_index];
736         ics->tns_max_bands         = ff_tns_max_bands_1024[ac->m4ac.sampling_index];
737         ics->predictor_present     = get_bits1(gb);
738         ics->predictor_reset_group = 0;
739         if (ics->predictor_present) {
740             if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN) {
741                 if (decode_prediction(ac, ics, gb)) {
742                     memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
743                     return -1;
744                 }
745             } else if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_LC) {
746                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Prediction is not allowed in AAC-LC.\n");
747                 memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
748                 return -1;
749             } else {
750                 if ((ics->ltp.present = get_bits(gb, 1)))
751                     decode_ltp(ac, &ics->ltp, gb, ics->max_sfb);
752             }
753         }
754     }
755
756     if (ics->max_sfb > ics->num_swb) {
757         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
758                "Number of scalefactor bands in group (%d) exceeds limit (%d).\n",
759                ics->max_sfb, ics->num_swb);
760         memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
761         return -1;
762     }
763
764     return 0;
765 }
766
767 /**
768  * Decode band types (section_data payload); reference: table 4.46.
769  *
770  * @param   band_type           array of the used band type
771  * @param   band_type_run_end   array of the last scalefactor band of a band type run
772  *
773  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
774  */
775 static int decode_band_types(AACContext *ac, enum BandType band_type[120],
776                              int band_type_run_end[120], GetBitContext *gb,
777                              IndividualChannelStream *ics)
778 {
779     int g, idx = 0;
780     const int bits = (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) ? 3 : 5;
781     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
782         int k = 0;
783         while (k < ics->max_sfb) {
784             uint8_t sect_end = k;
785             int sect_len_incr;
786             int sect_band_type = get_bits(gb, 4);
787             if (sect_band_type == 12) {
788                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid band type\n");
789                 return -1;
790             }
791             while ((sect_len_incr = get_bits(gb, bits)) == (1 << bits) - 1)
792                 sect_end += sect_len_incr;
793             sect_end += sect_len_incr;
794             if (get_bits_left(gb) < 0) {
795                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
796                 return -1;
797             }
798             if (sect_end > ics->max_sfb) {
799                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
800                        "Number of bands (%d) exceeds limit (%d).\n",
801                        sect_end, ics->max_sfb);
802                 return -1;
803             }
804             for (; k < sect_end; k++) {
805                 band_type        [idx]   = sect_band_type;
806                 band_type_run_end[idx++] = sect_end;
807             }
808         }
809     }
810     return 0;
811 }
812
813 /**
814  * Decode scalefactors; reference: table 4.47.
815  *
816  * @param   global_gain         first scalefactor value as scalefactors are differentially coded
817  * @param   band_type           array of the used band type
818  * @param   band_type_run_end   array of the last scalefactor band of a band type run
819  * @param   sf                  array of scalefactors or intensity stereo positions
820  *
821  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
822  */
823 static int decode_scalefactors(AACContext *ac, float sf[120], GetBitContext *gb,
824                                unsigned int global_gain,
825                                IndividualChannelStream *ics,
826                                enum BandType band_type[120],
827                                int band_type_run_end[120])
828 {
829     int g, i, idx = 0;
830     int offset[3] = { global_gain, global_gain - 90, 0 };
831     int clipped_offset;
832     int noise_flag = 1;
833     static const char *sf_str[3] = { "Global gain", "Noise gain", "Intensity stereo position" };
834     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
835         for (i = 0; i < ics->max_sfb;) {
836             int run_end = band_type_run_end[idx];
837             if (band_type[idx] == ZERO_BT) {
838                 for (; i < run_end; i++, idx++)
839                     sf[idx] = 0.;
840             } else if ((band_type[idx] == INTENSITY_BT) || (band_type[idx] == INTENSITY_BT2)) {
841                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
842                     offset[2] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
843                     clipped_offset = av_clip(offset[2], -155, 100);
844                     if (offset[2] != clipped_offset) {
845                         av_log_ask_for_sample(ac->avctx, "Intensity stereo "
846                                 "position clipped (%d -> %d).\nIf you heard an "
847                                 "audible artifact, there may be a bug in the "
848                                 "decoder. ", offset[2], clipped_offset);
849                     }
850                     sf[idx] = ff_aac_pow2sf_tab[-clipped_offset + POW_SF2_ZERO];
851                 }
852             } else if (band_type[idx] == NOISE_BT) {
853                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
854                     if (noise_flag-- > 0)
855                         offset[1] += get_bits(gb, 9) - 256;
856                     else
857                         offset[1] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
858                     clipped_offset = av_clip(offset[1], -100, 155);
859                     if (offset[1] != clipped_offset) {
860                         av_log_ask_for_sample(ac->avctx, "Noise gain clipped "
861                                 "(%d -> %d).\nIf you heard an audible "
862                                 "artifact, there may be a bug in the decoder. ",
863                                 offset[1], clipped_offset);
864                     }
865                     sf[idx] = -ff_aac_pow2sf_tab[clipped_offset + POW_SF2_ZERO];
866                 }
867             } else {
868                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
869                     offset[0] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
870                     if (offset[0] > 255U) {
871                         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
872                                "%s (%d) out of range.\n", sf_str[0], offset[0]);
873                         return -1;
874                     }
875                     sf[idx] = -ff_aac_pow2sf_tab[offset[0] - 100 + POW_SF2_ZERO];
876                 }
877             }
878         }
879     }
880     return 0;
881 }
882
883 /**
884  * Decode pulse data; reference: table 4.7.
885  */
886 static int decode_pulses(Pulse *pulse, GetBitContext *gb,
887                          const uint16_t *swb_offset, int num_swb)
888 {
889     int i, pulse_swb;
890     pulse->num_pulse = get_bits(gb, 2) + 1;
891     pulse_swb        = get_bits(gb, 6);
892     if (pulse_swb >= num_swb)
893         return -1;
894     pulse->pos[0]    = swb_offset[pulse_swb];
895     pulse->pos[0]   += get_bits(gb, 5);
896     if (pulse->pos[0] > 1023)
897         return -1;
898     pulse->amp[0]    = get_bits(gb, 4);
899     for (i = 1; i < pulse->num_pulse; i++) {
900         pulse->pos[i] = get_bits(gb, 5) + pulse->pos[i - 1];
901         if (pulse->pos[i] > 1023)
902             return -1;
903         pulse->amp[i] = get_bits(gb, 4);
904     }
905     return 0;
906 }
907
908 /**
909  * Decode Temporal Noise Shaping data; reference: table 4.48.
910  *
911  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
912  */
913 static int decode_tns(AACContext *ac, TemporalNoiseShaping *tns,
914                       GetBitContext *gb, const IndividualChannelStream *ics)
915 {
916     int w, filt, i, coef_len, coef_res, coef_compress;
917     const int is8 = ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE;
918     const int tns_max_order = is8 ? 7 : ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN ? 20 : 12;
919     for (w = 0; w < ics->num_windows; w++) {
920         if ((tns->n_filt[w] = get_bits(gb, 2 - is8))) {
921             coef_res = get_bits1(gb);
922
923             for (filt = 0; filt < tns->n_filt[w]; filt++) {
924                 int tmp2_idx;
925                 tns->length[w][filt] = get_bits(gb, 6 - 2 * is8);
926
927                 if ((tns->order[w][filt] = get_bits(gb, 5 - 2 * is8)) > tns_max_order) {
928                     av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "TNS filter order %d is greater than maximum %d.\n",
929                            tns->order[w][filt], tns_max_order);
930                     tns->order[w][filt] = 0;
931                     return -1;
932                 }
933                 if (tns->order[w][filt]) {
934                     tns->direction[w][filt] = get_bits1(gb);
935                     coef_compress = get_bits1(gb);
936                     coef_len = coef_res + 3 - coef_compress;
937                     tmp2_idx = 2 * coef_compress + coef_res;
938
939                     for (i = 0; i < tns->order[w][filt]; i++)
940                         tns->coef[w][filt][i] = tns_tmp2_map[tmp2_idx][get_bits(gb, coef_len)];
941                 }
942             }
943         }
944     }
945     return 0;
946 }
947
948 /**
949  * Decode Mid/Side data; reference: table 4.54.
950  *
951  * @param   ms_present  Indicates mid/side stereo presence. [0] mask is all 0s;
952  *                      [1] mask is decoded from bitstream; [2] mask is all 1s;
953  *                      [3] reserved for scalable AAC
954  */
955 static void decode_mid_side_stereo(ChannelElement *cpe, GetBitContext *gb,
956                                    int ms_present)
957 {
958     int idx;
959     if (ms_present == 1) {
960         for (idx = 0; idx < cpe->ch[0].ics.num_window_groups * cpe->ch[0].ics.max_sfb; idx++)
961             cpe->ms_mask[idx] = get_bits1(gb);
962     } else if (ms_present == 2) {
963         memset(cpe->ms_mask, 1, cpe->ch[0].ics.num_window_groups * cpe->ch[0].ics.max_sfb * sizeof(cpe->ms_mask[0]));
964     }
965 }
966
967 #ifndef VMUL2
968 static inline float *VMUL2(float *dst, const float *v, unsigned idx,
969                            const float *scale)
970 {
971     float s = *scale;
972     *dst++ = v[idx    & 15] * s;
973     *dst++ = v[idx>>4 & 15] * s;
974     return dst;
975 }
976 #endif
977
978 #ifndef VMUL4
979 static inline float *VMUL4(float *dst, const float *v, unsigned idx,
980                            const float *scale)
981 {
982     float s = *scale;
983     *dst++ = v[idx    & 3] * s;
984     *dst++ = v[idx>>2 & 3] * s;
985     *dst++ = v[idx>>4 & 3] * s;
986     *dst++ = v[idx>>6 & 3] * s;
987     return dst;
988 }
989 #endif
990
991 #ifndef VMUL2S
992 static inline float *VMUL2S(float *dst, const float *v, unsigned idx,
993                             unsigned sign, const float *scale)
994 {
995     union float754 s0, s1;
996
997     s0.f = s1.f = *scale;
998     s0.i ^= sign >> 1 << 31;
999     s1.i ^= sign      << 31;
1000
1001     *dst++ = v[idx    & 15] * s0.f;
1002     *dst++ = v[idx>>4 & 15] * s1.f;
1003
1004     return dst;
1005 }
1006 #endif
1007
1008 #ifndef VMUL4S
1009 static inline float *VMUL4S(float *dst, const float *v, unsigned idx,
1010                             unsigned sign, const float *scale)
1011 {
1012     unsigned nz = idx >> 12;
1013     union float754 s = { .f = *scale };
1014     union float754 t;
1015
1016     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1017     *dst++ = v[idx    & 3] * t.f;
1018
1019     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
1020     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1021     *dst++ = v[idx>>2 & 3] * t.f;
1022
1023     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
1024     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1025     *dst++ = v[idx>>4 & 3] * t.f;
1026
1027     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
1028     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1029     *dst++ = v[idx>>6 & 3] * t.f;
1030
1031     return dst;
1032 }
1033 #endif
1034
1035 /**
1036  * Decode spectral data; reference: table 4.50.
1037  * Dequantize and scale spectral data; reference: 4.6.3.3.
1038  *
1039  * @param   coef            array of dequantized, scaled spectral data
1040  * @param   sf              array of scalefactors or intensity stereo positions
1041  * @param   pulse_present   set if pulses are present
1042  * @param   pulse           pointer to pulse data struct
1043  * @param   band_type       array of the used band type
1044  *
1045  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1046  */
1047 static int decode_spectrum_and_dequant(AACContext *ac, float coef[1024],
1048                                        GetBitContext *gb, const float sf[120],
1049                                        int pulse_present, const Pulse *pulse,
1050                                        const IndividualChannelStream *ics,
1051                                        enum BandType band_type[120])
1052 {
1053     int i, k, g, idx = 0;
1054     const int c = 1024 / ics->num_windows;
1055     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1056     float *coef_base = coef;
1057
1058     for (g = 0; g < ics->num_windows; g++)
1059         memset(coef + g * 128 + offsets[ics->max_sfb], 0, sizeof(float) * (c - offsets[ics->max_sfb]));
1060
1061     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1062         unsigned g_len = ics->group_len[g];
1063
1064         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
1065             const unsigned cbt_m1 = band_type[idx] - 1;
1066             float *cfo = coef + offsets[i];
1067             int off_len = offsets[i + 1] - offsets[i];
1068             int group;
1069
1070             if (cbt_m1 >= INTENSITY_BT2 - 1) {
1071                 for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1072                     memset(cfo, 0, off_len * sizeof(float));
1073                 }
1074             } else if (cbt_m1 == NOISE_BT - 1) {
1075                 for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1076                     float scale;
1077                     float band_energy;
1078
1079                     for (k = 0; k < off_len; k++) {
1080                         ac->random_state  = lcg_random(ac->random_state);
1081                         cfo[k] = ac->random_state;
1082                     }
1083
1084                     band_energy = ac->dsp.scalarproduct_float(cfo, cfo, off_len);
1085                     scale = sf[idx] / sqrtf(band_energy);
1086                     ac->dsp.vector_fmul_scalar(cfo, cfo, scale, off_len);
1087                 }
1088             } else {
1089                 const float *vq = ff_aac_codebook_vector_vals[cbt_m1];
1090                 const uint16_t *cb_vector_idx = ff_aac_codebook_vector_idx[cbt_m1];
1091                 VLC_TYPE (*vlc_tab)[2] = vlc_spectral[cbt_m1].table;
1092                 OPEN_READER(re, gb);
1093
1094                 switch (cbt_m1 >> 1) {
1095                 case 0:
1096                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1097                         float *cf = cfo;
1098                         int len = off_len;
1099
1100                         do {
1101                             int code;
1102                             unsigned cb_idx;
1103
1104                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1105                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1106                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1107                             cf = VMUL4(cf, vq, cb_idx, sf + idx);
1108                         } while (len -= 4);
1109                     }
1110                     break;
1111
1112                 case 1:
1113                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1114                         float *cf = cfo;
1115                         int len = off_len;
1116
1117                         do {
1118                             int code;
1119                             unsigned nnz;
1120                             unsigned cb_idx;
1121                             uint32_t bits;
1122
1123                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1124                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1125                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1126                             nnz = cb_idx >> 8 & 15;
1127                             bits = SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (32-nnz);
1128                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1129                             cf = VMUL4S(cf, vq, cb_idx, bits, sf + idx);
1130                         } while (len -= 4);
1131                     }
1132                     break;
1133
1134                 case 2:
1135                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1136                         float *cf = cfo;
1137                         int len = off_len;
1138
1139                         do {
1140                             int code;
1141                             unsigned cb_idx;
1142
1143                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1144                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1145                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1146                             cf = VMUL2(cf, vq, cb_idx, sf + idx);
1147                         } while (len -= 2);
1148                     }
1149                     break;
1150
1151                 case 3:
1152                 case 4:
1153                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1154                         float *cf = cfo;
1155                         int len = off_len;
1156
1157                         do {
1158                             int code;
1159                             unsigned nnz;
1160                             unsigned cb_idx;
1161                             unsigned sign;
1162
1163                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1164                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1165                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1166                             nnz = cb_idx >> 8 & 15;
1167                             sign = SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (cb_idx >> 12);
1168                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1169                             cf = VMUL2S(cf, vq, cb_idx, sign, sf + idx);
1170                         } while (len -= 2);
1171                     }
1172                     break;
1173
1174                 default:
1175                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1176                         float *cf = cfo;
1177                         uint32_t *icf = (uint32_t *) cf;
1178                         int len = off_len;
1179
1180                         do {
1181                             int code;
1182                             unsigned nzt, nnz;
1183                             unsigned cb_idx;
1184                             uint32_t bits;
1185                             int j;
1186
1187                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1188                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1189
1190                             if (!code) {
1191                                 *icf++ = 0;
1192                                 *icf++ = 0;
1193                                 continue;
1194                             }
1195
1196                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1197                             nnz = cb_idx >> 12;
1198                             nzt = cb_idx >> 8;
1199                             bits = SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (32-nnz);
1200                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1201
1202                             for (j = 0; j < 2; j++) {
1203                                 if (nzt & 1<<j) {
1204                                     uint32_t b;
1205                                     int n;
1206                                     /* The total length of escape_sequence must be < 22 bits according
1207                                        to the specification (i.e. max is 111111110xxxxxxxxxxxx). */
1208                                     UPDATE_CACHE(re, gb);
1209                                     b = GET_CACHE(re, gb);
1210                                     b = 31 - av_log2(~b);
1211
1212                                     if (b > 8) {
1213                                         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in spectral data, ESC overflow\n");
1214                                         return -1;
1215                                     }
1216
1217                                     SKIP_BITS(re, gb, b + 1);
1218                                     b += 4;
1219                                     n = (1 << b) + SHOW_UBITS(re, gb, b);
1220                                     LAST_SKIP_BITS(re, gb, b);
1221                                     *icf++ = cbrt_tab[n] | (bits & 1U<<31);
1222                                     bits <<= 1;
1223                                 } else {
1224                                     unsigned v = ((const uint32_t*)vq)[cb_idx & 15];
1225                                     *icf++ = (bits & 1U<<31) | v;
1226                                     bits <<= !!v;
1227                                 }
1228                                 cb_idx >>= 4;
1229                             }
1230                         } while (len -= 2);
1231
1232                         ac->dsp.vector_fmul_scalar(cfo, cfo, sf[idx], off_len);
1233                     }
1234                 }
1235
1236                 CLOSE_READER(re, gb);
1237             }
1238         }
1239         coef += g_len << 7;
1240     }
1241
1242     if (pulse_present) {
1243         idx = 0;
1244         for (i = 0; i < pulse->num_pulse; i++) {
1245             float co = coef_base[ pulse->pos[i] ];
1246             while (offsets[idx + 1] <= pulse->pos[i])
1247                 idx++;
1248             if (band_type[idx] != NOISE_BT && sf[idx]) {
1249                 float ico = -pulse->amp[i];
1250                 if (co) {
1251                     co /= sf[idx];
1252                     ico = co / sqrtf(sqrtf(fabsf(co))) + (co > 0 ? -ico : ico);
1253                 }
1254                 coef_base[ pulse->pos[i] ] = cbrtf(fabsf(ico)) * ico * sf[idx];
1255             }
1256         }
1257     }
1258     return 0;
1259 }
1260
1261 static av_always_inline float flt16_round(float pf)
1262 {
1263     union float754 tmp;
1264     tmp.f = pf;
1265     tmp.i = (tmp.i + 0x00008000U) & 0xFFFF0000U;
1266     return tmp.f;
1267 }
1268
1269 static av_always_inline float flt16_even(float pf)
1270 {
1271     union float754 tmp;
1272     tmp.f = pf;
1273     tmp.i = (tmp.i + 0x00007FFFU + (tmp.i & 0x00010000U >> 16)) & 0xFFFF0000U;
1274     return tmp.f;
1275 }
1276
1277 static av_always_inline float flt16_trunc(float pf)
1278 {
1279     union float754 pun;
1280     pun.f = pf;
1281     pun.i &= 0xFFFF0000U;
1282     return pun.f;
1283 }
1284
1285 static av_always_inline void predict(PredictorState *ps, float *coef,
1286                                      int output_enable)
1287 {
1288     const float a     = 0.953125; // 61.0 / 64
1289     const float alpha = 0.90625;  // 29.0 / 32
1290     float e0, e1;
1291     float pv;
1292     float k1, k2;
1293     float   r0 = ps->r0,     r1 = ps->r1;
1294     float cor0 = ps->cor0, cor1 = ps->cor1;
1295     float var0 = ps->var0, var1 = ps->var1;
1296
1297     k1 = var0 > 1 ? cor0 * flt16_even(a / var0) : 0;
1298     k2 = var1 > 1 ? cor1 * flt16_even(a / var1) : 0;
1299
1300     pv = flt16_round(k1 * r0 + k2 * r1);
1301     if (output_enable)
1302         *coef += pv;
1303
1304     e0 = *coef;
1305     e1 = e0 - k1 * r0;
1306
1307     ps->cor1 = flt16_trunc(alpha * cor1 + r1 * e1);
1308     ps->var1 = flt16_trunc(alpha * var1 + 0.5f * (r1 * r1 + e1 * e1));
1309     ps->cor0 = flt16_trunc(alpha * cor0 + r0 * e0);
1310     ps->var0 = flt16_trunc(alpha * var0 + 0.5f * (r0 * r0 + e0 * e0));
1311
1312     ps->r1 = flt16_trunc(a * (r0 - k1 * e0));
1313     ps->r0 = flt16_trunc(a * e0);
1314 }
1315
1316 /**
1317  * Apply AAC-Main style frequency domain prediction.
1318  */
1319 static void apply_prediction(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
1320 {
1321     int sfb, k;
1322
1323     if (!sce->ics.predictor_initialized) {
1324         reset_all_predictors(sce->predictor_state);
1325         sce->ics.predictor_initialized = 1;
1326     }
1327
1328     if (sce->ics.window_sequence[0] != EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1329         for (sfb = 0; sfb < ff_aac_pred_sfb_max[ac->m4ac.sampling_index]; sfb++) {
1330             for (k = sce->ics.swb_offset[sfb]; k < sce->ics.swb_offset[sfb + 1]; k++) {
1331                 predict(&sce->predictor_state[k], &sce->coeffs[k],
1332                         sce->ics.predictor_present && sce->ics.prediction_used[sfb]);
1333             }
1334         }
1335         if (sce->ics.predictor_reset_group)
1336             reset_predictor_group(sce->predictor_state, sce->ics.predictor_reset_group);
1337     } else
1338         reset_all_predictors(sce->predictor_state);
1339 }
1340
1341 /**
1342  * Decode an individual_channel_stream payload; reference: table 4.44.
1343  *
1344  * @param   common_window   Channels have independent [0], or shared [1], Individual Channel Stream information.
1345  * @param   scale_flag      scalable [1] or non-scalable [0] AAC (Unused until scalable AAC is implemented.)
1346  *
1347  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1348  */
1349 static int decode_ics(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce,
1350                       GetBitContext *gb, int common_window, int scale_flag)
1351 {
1352     Pulse pulse;
1353     TemporalNoiseShaping    *tns = &sce->tns;
1354     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
1355     float *out = sce->coeffs;
1356     int global_gain, pulse_present = 0;
1357
1358     /* This assignment is to silence a GCC warning about the variable being used
1359      * uninitialized when in fact it always is.
1360      */
1361     pulse.num_pulse = 0;
1362
1363     global_gain = get_bits(gb, 8);
1364
1365     if (!common_window && !scale_flag) {
1366         if (decode_ics_info(ac, ics, gb, 0) < 0)
1367             return -1;
1368     }
1369
1370     if (decode_band_types(ac, sce->band_type, sce->band_type_run_end, gb, ics) < 0)
1371         return -1;
1372     if (decode_scalefactors(ac, sce->sf, gb, global_gain, ics, sce->band_type, sce->band_type_run_end) < 0)
1373         return -1;
1374
1375     pulse_present = 0;
1376     if (!scale_flag) {
1377         if ((pulse_present = get_bits1(gb))) {
1378             if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1379                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Pulse tool not allowed in eight short sequence.\n");
1380                 return -1;
1381             }
1382             if (decode_pulses(&pulse, gb, ics->swb_offset, ics->num_swb)) {
1383                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Pulse data corrupt or invalid.\n");
1384                 return -1;
1385             }
1386         }
1387         if ((tns->present = get_bits1(gb)) && decode_tns(ac, tns, gb, ics))
1388             return -1;
1389         if (get_bits1(gb)) {
1390             av_log_missing_feature(ac->avctx, "SSR", 1);
1391             return -1;
1392         }
1393     }
1394
1395     if (decode_spectrum_and_dequant(ac, out, gb, sce->sf, pulse_present, &pulse, ics, sce->band_type) < 0)
1396         return -1;
1397
1398     if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN && !common_window)
1399         apply_prediction(ac, sce);
1400
1401     return 0;
1402 }
1403
1404 /**
1405  * Mid/Side stereo decoding; reference: 4.6.8.1.3.
1406  */
1407 static void apply_mid_side_stereo(AACContext *ac, ChannelElement *cpe)
1408 {
1409     const IndividualChannelStream *ics = &cpe->ch[0].ics;
1410     float *ch0 = cpe->ch[0].coeffs;
1411     float *ch1 = cpe->ch[1].coeffs;
1412     int g, i, group, idx = 0;
1413     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1414     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1415         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
1416             if (cpe->ms_mask[idx] &&
1417                     cpe->ch[0].band_type[idx] < NOISE_BT && cpe->ch[1].band_type[idx] < NOISE_BT) {
1418                 for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++) {
1419                     ac->dsp.butterflies_float(ch0 + group * 128 + offsets[i],
1420                                               ch1 + group * 128 + offsets[i],
1421                                               offsets[i+1] - offsets[i]);
1422                 }
1423             }
1424         }
1425         ch0 += ics->group_len[g] * 128;
1426         ch1 += ics->group_len[g] * 128;
1427     }
1428 }
1429
1430 /**
1431  * intensity stereo decoding; reference: 4.6.8.2.3
1432  *
1433  * @param   ms_present  Indicates mid/side stereo presence. [0] mask is all 0s;
1434  *                      [1] mask is decoded from bitstream; [2] mask is all 1s;
1435  *                      [3] reserved for scalable AAC
1436  */
1437 static void apply_intensity_stereo(AACContext *ac, ChannelElement *cpe, int ms_present)
1438 {
1439     const IndividualChannelStream *ics = &cpe->ch[1].ics;
1440     SingleChannelElement         *sce1 = &cpe->ch[1];
1441     float *coef0 = cpe->ch[0].coeffs, *coef1 = cpe->ch[1].coeffs;
1442     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1443     int g, group, i, idx = 0;
1444     int c;
1445     float scale;
1446     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1447         for (i = 0; i < ics->max_sfb;) {
1448             if (sce1->band_type[idx] == INTENSITY_BT || sce1->band_type[idx] == INTENSITY_BT2) {
1449                 const int bt_run_end = sce1->band_type_run_end[idx];
1450                 for (; i < bt_run_end; i++, idx++) {
1451                     c = -1 + 2 * (sce1->band_type[idx] - 14);
1452                     if (ms_present)
1453                         c *= 1 - 2 * cpe->ms_mask[idx];
1454                     scale = c * sce1->sf[idx];
1455                     for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++)
1456                         ac->dsp.vector_fmul_scalar(coef1 + group * 128 + offsets[i],
1457                                                    coef0 + group * 128 + offsets[i],
1458                                                    scale,
1459                                                    offsets[i + 1] - offsets[i]);
1460                 }
1461             } else {
1462                 int bt_run_end = sce1->band_type_run_end[idx];
1463                 idx += bt_run_end - i;
1464                 i    = bt_run_end;
1465             }
1466         }
1467         coef0 += ics->group_len[g] * 128;
1468         coef1 += ics->group_len[g] * 128;
1469     }
1470 }
1471
1472 /**
1473  * Decode a channel_pair_element; reference: table 4.4.
1474  *
1475  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1476  */
1477 static int decode_cpe(AACContext *ac, GetBitContext *gb, ChannelElement *cpe)
1478 {
1479     int i, ret, common_window, ms_present = 0;
1480
1481     common_window = get_bits1(gb);
1482     if (common_window) {
1483         if (decode_ics_info(ac, &cpe->ch[0].ics, gb, 1))
1484             return -1;
1485         i = cpe->ch[1].ics.use_kb_window[0];
1486         cpe->ch[1].ics = cpe->ch[0].ics;
1487         cpe->ch[1].ics.use_kb_window[1] = i;
1488         if (cpe->ch[1].ics.predictor_present && (ac->m4ac.object_type != AOT_AAC_MAIN))
1489             if ((cpe->ch[1].ics.ltp.present = get_bits(gb, 1)))
1490                 decode_ltp(ac, &cpe->ch[1].ics.ltp, gb, cpe->ch[1].ics.max_sfb);
1491         ms_present = get_bits(gb, 2);
1492         if (ms_present == 3) {
1493             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "ms_present = 3 is reserved.\n");
1494             return -1;
1495         } else if (ms_present)
1496             decode_mid_side_stereo(cpe, gb, ms_present);
1497     }
1498     if ((ret = decode_ics(ac, &cpe->ch[0], gb, common_window, 0)))
1499         return ret;
1500     if ((ret = decode_ics(ac, &cpe->ch[1], gb, common_window, 0)))
1501         return ret;
1502
1503     if (common_window) {
1504         if (ms_present)
1505             apply_mid_side_stereo(ac, cpe);
1506         if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN) {
1507             apply_prediction(ac, &cpe->ch[0]);
1508             apply_prediction(ac, &cpe->ch[1]);
1509         }
1510     }
1511
1512     apply_intensity_stereo(ac, cpe, ms_present);
1513     return 0;
1514 }
1515
1516 static const float cce_scale[] = {
1517     1.09050773266525765921, //2^(1/8)
1518     1.18920711500272106672, //2^(1/4)
1519     M_SQRT2,
1520     2,
1521 };
1522
1523 /**
1524  * Decode coupling_channel_element; reference: table 4.8.
1525  *
1526  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1527  */
1528 static int decode_cce(AACContext *ac, GetBitContext *gb, ChannelElement *che)
1529 {
1530     int num_gain = 0;
1531     int c, g, sfb, ret;
1532     int sign;
1533     float scale;
1534     SingleChannelElement *sce = &che->ch[0];
1535     ChannelCoupling     *coup = &che->coup;
1536
1537     coup->coupling_point = 2 * get_bits1(gb);
1538     coup->num_coupled = get_bits(gb, 3);
1539     for (c = 0; c <= coup->num_coupled; c++) {
1540         num_gain++;
1541         coup->type[c] = get_bits1(gb) ? TYPE_CPE : TYPE_SCE;
1542         coup->id_select[c] = get_bits(gb, 4);
1543         if (coup->type[c] == TYPE_CPE) {
1544             coup->ch_select[c] = get_bits(gb, 2);
1545             if (coup->ch_select[c] == 3)
1546                 num_gain++;
1547         } else
1548             coup->ch_select[c] = 2;
1549     }
1550     coup->coupling_point += get_bits1(gb) || (coup->coupling_point >> 1);
1551
1552     sign  = get_bits(gb, 1);
1553     scale = cce_scale[get_bits(gb, 2)];
1554
1555     if ((ret = decode_ics(ac, sce, gb, 0, 0)))
1556         return ret;
1557
1558     for (c = 0; c < num_gain; c++) {
1559         int idx  = 0;
1560         int cge  = 1;
1561         int gain = 0;
1562         float gain_cache = 1.;
1563         if (c) {
1564             cge = coup->coupling_point == AFTER_IMDCT ? 1 : get_bits1(gb);
1565             gain = cge ? get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60: 0;
1566             gain_cache = powf(scale, -gain);
1567         }
1568         if (coup->coupling_point == AFTER_IMDCT) {
1569             coup->gain[c][0] = gain_cache;
1570         } else {
1571             for (g = 0; g < sce->ics.num_window_groups; g++) {
1572                 for (sfb = 0; sfb < sce->ics.max_sfb; sfb++, idx++) {
1573                     if (sce->band_type[idx] != ZERO_BT) {
1574                         if (!cge) {
1575                             int t = get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
1576                             if (t) {
1577                                 int s = 1;
1578                                 t = gain += t;
1579                                 if (sign) {
1580                                     s  -= 2 * (t & 0x1);
1581                                     t >>= 1;
1582                                 }
1583                                 gain_cache = powf(scale, -t) * s;
1584                             }
1585                         }
1586                         coup->gain[c][idx] = gain_cache;
1587                     }
1588                 }
1589             }
1590         }
1591     }
1592     return 0;
1593 }
1594
1595 /**
1596  * Parse whether channels are to be excluded from Dynamic Range Compression; reference: table 4.53.
1597  *
1598  * @return  Returns number of bytes consumed.
1599  */
1600 static int decode_drc_channel_exclusions(DynamicRangeControl *che_drc,
1601                                          GetBitContext *gb)
1602 {
1603     int i;
1604     int num_excl_chan = 0;
1605
1606     do {
1607         for (i = 0; i < 7; i++)
1608             che_drc->exclude_mask[num_excl_chan++] = get_bits1(gb);
1609     } while (num_excl_chan < MAX_CHANNELS - 7 && get_bits1(gb));
1610
1611     return num_excl_chan / 7;
1612 }
1613
1614 /**
1615  * Decode dynamic range information; reference: table 4.52.
1616  *
1617  * @param   cnt length of TYPE_FIL syntactic element in bytes
1618  *
1619  * @return  Returns number of bytes consumed.
1620  */
1621 static int decode_dynamic_range(DynamicRangeControl *che_drc,
1622                                 GetBitContext *gb, int cnt)
1623 {
1624     int n             = 1;
1625     int drc_num_bands = 1;
1626     int i;
1627
1628     /* pce_tag_present? */
1629     if (get_bits1(gb)) {
1630         che_drc->pce_instance_tag  = get_bits(gb, 4);
1631         skip_bits(gb, 4); // tag_reserved_bits
1632         n++;
1633     }
1634
1635     /* excluded_chns_present? */
1636     if (get_bits1(gb)) {
1637         n += decode_drc_channel_exclusions(che_drc, gb);
1638     }
1639
1640     /* drc_bands_present? */
1641     if (get_bits1(gb)) {
1642         che_drc->band_incr            = get_bits(gb, 4);
1643         che_drc->interpolation_scheme = get_bits(gb, 4);
1644         n++;
1645         drc_num_bands += che_drc->band_incr;
1646         for (i = 0; i < drc_num_bands; i++) {
1647             che_drc->band_top[i] = get_bits(gb, 8);
1648             n++;
1649         }
1650     }
1651
1652     /* prog_ref_level_present? */
1653     if (get_bits1(gb)) {
1654         che_drc->prog_ref_level = get_bits(gb, 7);
1655         skip_bits1(gb); // prog_ref_level_reserved_bits
1656         n++;
1657     }
1658
1659     for (i = 0; i < drc_num_bands; i++) {
1660         che_drc->dyn_rng_sgn[i] = get_bits1(gb);
1661         che_drc->dyn_rng_ctl[i] = get_bits(gb, 7);
1662         n++;
1663     }
1664
1665     return n;
1666 }
1667
1668 /**
1669  * Decode extension data (incomplete); reference: table 4.51.
1670  *
1671  * @param   cnt length of TYPE_FIL syntactic element in bytes
1672  *
1673  * @return Returns number of bytes consumed
1674  */
1675 static int decode_extension_payload(AACContext *ac, GetBitContext *gb, int cnt,
1676                                     ChannelElement *che, enum RawDataBlockType elem_type)
1677 {
1678     int crc_flag = 0;
1679     int res = cnt;
1680     switch (get_bits(gb, 4)) { // extension type
1681     case EXT_SBR_DATA_CRC:
1682         crc_flag++;
1683     case EXT_SBR_DATA:
1684         if (!che) {
1685             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "SBR was found before the first channel element.\n");
1686             return res;
1687         } else if (!ac->m4ac.sbr) {
1688             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "SBR signaled to be not-present but was found in the bitstream.\n");
1689             skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
1690             return res;
1691         } else if (ac->m4ac.sbr == -1 && ac->output_configured == OC_LOCKED) {
1692             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Implicit SBR was found with a first occurrence after the first frame.\n");
1693             skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
1694             return res;
1695         } else if (ac->m4ac.ps == -1 && ac->output_configured < OC_LOCKED && ac->avctx->channels == 1) {
1696             ac->m4ac.sbr = 1;
1697             ac->m4ac.ps = 1;
1698             output_configure(ac, ac->che_pos, ac->che_pos, ac->m4ac.chan_config, ac->output_configured);
1699         } else {
1700             ac->m4ac.sbr = 1;
1701         }
1702         res = ff_decode_sbr_extension(ac, &che->sbr, gb, crc_flag, cnt, elem_type);
1703         break;
1704     case EXT_DYNAMIC_RANGE:
1705         res = decode_dynamic_range(&ac->che_drc, gb, cnt);
1706         break;
1707     case EXT_FILL:
1708     case EXT_FILL_DATA:
1709     case EXT_DATA_ELEMENT:
1710     default:
1711         skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
1712         break;
1713     };
1714     return res;
1715 }
1716
1717 /**
1718  * Decode Temporal Noise Shaping filter coefficients and apply all-pole filters; reference: 4.6.9.3.
1719  *
1720  * @param   decode  1 if tool is used normally, 0 if tool is used in LTP.
1721  * @param   coef    spectral coefficients
1722  */
1723 static void apply_tns(float coef[1024], TemporalNoiseShaping *tns,
1724                       IndividualChannelStream *ics, int decode)
1725 {
1726     const int mmm = FFMIN(ics->tns_max_bands, ics->max_sfb);
1727     int w, filt, m, i;
1728     int bottom, top, order, start, end, size, inc;
1729     float lpc[TNS_MAX_ORDER];
1730     float tmp[TNS_MAX_ORDER];
1731
1732     for (w = 0; w < ics->num_windows; w++) {
1733         bottom = ics->num_swb;
1734         for (filt = 0; filt < tns->n_filt[w]; filt++) {
1735             top    = bottom;
1736             bottom = FFMAX(0, top - tns->length[w][filt]);
1737             order  = tns->order[w][filt];
1738             if (order == 0)
1739                 continue;
1740
1741             // tns_decode_coef
1742             compute_lpc_coefs(tns->coef[w][filt], order, lpc, 0, 0, 0);
1743
1744             start = ics->swb_offset[FFMIN(bottom, mmm)];
1745             end   = ics->swb_offset[FFMIN(   top, mmm)];
1746             if ((size = end - start) <= 0)
1747                 continue;
1748             if (tns->direction[w][filt]) {
1749                 inc = -1;
1750                 start = end - 1;
1751             } else {
1752                 inc = 1;
1753             }
1754             start += w * 128;
1755
1756             if (decode) {
1757                 // ar filter
1758                 for (m = 0; m < size; m++, start += inc)
1759                     for (i = 1; i <= FFMIN(m, order); i++)
1760                         coef[start] -= coef[start - i * inc] * lpc[i - 1];
1761             } else {
1762                 // ma filter
1763                 for (m = 0; m < size; m++, start += inc) {
1764                     tmp[0] = coef[start];
1765                     for (i = 1; i <= FFMIN(m, order); i++)
1766                         coef[start] += tmp[i] * lpc[i - 1];
1767                     for (i = order; i > 0; i--)
1768                         tmp[i] = tmp[i - 1];
1769                 }
1770             }
1771         }
1772     }
1773 }
1774
1775 /**
1776  *  Apply windowing and MDCT to obtain the spectral
1777  *  coefficient from the predicted sample by LTP.
1778  */
1779 static void windowing_and_mdct_ltp(AACContext *ac, float *out,
1780                                    float *in, IndividualChannelStream *ics)
1781 {
1782     const float *lwindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
1783     const float *swindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
1784     const float *lwindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
1785     const float *swindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
1786
1787     if (ics->window_sequence[0] != LONG_STOP_SEQUENCE) {
1788         ac->dsp.vector_fmul(in, in, lwindow_prev, 1024);
1789     } else {
1790         memset(in, 0, 448 * sizeof(float));
1791         ac->dsp.vector_fmul(in + 448, in + 448, swindow_prev, 128);
1792         memcpy(in + 576, in + 576, 448 * sizeof(float));
1793     }
1794     if (ics->window_sequence[0] != LONG_START_SEQUENCE) {
1795         ac->dsp.vector_fmul_reverse(in + 1024, in + 1024, lwindow, 1024);
1796     } else {
1797         memcpy(in + 1024, in + 1024, 448 * sizeof(float));
1798         ac->dsp.vector_fmul_reverse(in + 1024 + 448, in + 1024 + 448, swindow, 128);
1799         memset(in + 1024 + 576, 0, 448 * sizeof(float));
1800     }
1801     ac->mdct_ltp.mdct_calc(&ac->mdct_ltp, out, in);
1802 }
1803
1804 /**
1805  * Apply the long term prediction
1806  */
1807 static void apply_ltp(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
1808 {
1809     const LongTermPrediction *ltp = &sce->ics.ltp;
1810     const uint16_t *offsets = sce->ics.swb_offset;
1811     int i, sfb;
1812
1813     if (sce->ics.window_sequence[0] != EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1814         float *predTime = sce->ret;
1815         float *predFreq = ac->buf_mdct;
1816         int16_t num_samples = 2048;
1817
1818         if (ltp->lag < 1024)
1819             num_samples = ltp->lag + 1024;
1820         for (i = 0; i < num_samples; i++)
1821             predTime[i] = sce->ltp_state[i + 2048 - ltp->lag] * ltp->coef;
1822         memset(&predTime[i], 0, (2048 - i) * sizeof(float));
1823
1824         windowing_and_mdct_ltp(ac, predFreq, predTime, &sce->ics);
1825
1826         if (sce->tns.present)
1827             apply_tns(predFreq, &sce->tns, &sce->ics, 0);
1828
1829         for (sfb = 0; sfb < FFMIN(sce->ics.max_sfb, MAX_LTP_LONG_SFB); sfb++)
1830             if (ltp->used[sfb])
1831                 for (i = offsets[sfb]; i < offsets[sfb + 1]; i++)
1832                     sce->coeffs[i] += predFreq[i];
1833     }
1834 }
1835
1836 /**
1837  * Update the LTP buffer for next frame
1838  */
1839 static void update_ltp(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
1840 {
1841     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
1842     float *saved     = sce->saved;
1843     float *saved_ltp = sce->coeffs;
1844     const float *lwindow = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
1845     const float *swindow = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
1846     int i;
1847
1848     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1849         memcpy(saved_ltp,       saved, 512 * sizeof(float));
1850         memset(saved_ltp + 576, 0,     448 * sizeof(float));
1851         ac->dsp.vector_fmul_reverse(saved_ltp + 448, ac->buf_mdct + 960,     &swindow[64],      64);
1852         for (i = 0; i < 64; i++)
1853             saved_ltp[i + 512] = ac->buf_mdct[1023 - i] * swindow[63 - i];
1854     } else if (ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE) {
1855         memcpy(saved_ltp,       ac->buf_mdct + 512, 448 * sizeof(float));
1856         memset(saved_ltp + 576, 0,                  448 * sizeof(float));
1857         ac->dsp.vector_fmul_reverse(saved_ltp + 448, ac->buf_mdct + 960,     &swindow[64],      64);
1858         for (i = 0; i < 64; i++)
1859             saved_ltp[i + 512] = ac->buf_mdct[1023 - i] * swindow[63 - i];
1860     } else { // LONG_STOP or ONLY_LONG
1861         ac->dsp.vector_fmul_reverse(saved_ltp,       ac->buf_mdct + 512,     &lwindow[512],     512);
1862         for (i = 0; i < 512; i++)
1863             saved_ltp[i + 512] = ac->buf_mdct[1023 - i] * lwindow[511 - i];
1864     }
1865
1866     memcpy(sce->ltp_state,      sce->ltp_state+1024, 1024 * sizeof(*sce->ltp_state));
1867     memcpy(sce->ltp_state+1024, sce->ret,            1024 * sizeof(*sce->ltp_state));
1868     memcpy(sce->ltp_state+2048, saved_ltp,           1024 * sizeof(*sce->ltp_state));
1869 }
1870
1871 /**
1872  * Conduct IMDCT and windowing.
1873  */
1874 static void imdct_and_windowing(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
1875 {
1876     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
1877     float *in    = sce->coeffs;
1878     float *out   = sce->ret;
1879     float *saved = sce->saved;
1880     const float *swindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
1881     const float *lwindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
1882     const float *swindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
1883     float *buf  = ac->buf_mdct;
1884     float *temp = ac->temp;
1885     int i;
1886
1887     // imdct
1888     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1889         for (i = 0; i < 1024; i += 128)
1890             ac->mdct_small.imdct_half(&ac->mdct_small, buf + i, in + i);
1891     } else
1892         ac->mdct.imdct_half(&ac->mdct, buf, in);
1893
1894     /* window overlapping
1895      * NOTE: To simplify the overlapping code, all 'meaningless' short to long
1896      * and long to short transitions are considered to be short to short
1897      * transitions. This leaves just two cases (long to long and short to short)
1898      * with a little special sauce for EIGHT_SHORT_SEQUENCE.
1899      */
1900     if ((ics->window_sequence[1] == ONLY_LONG_SEQUENCE || ics->window_sequence[1] == LONG_STOP_SEQUENCE) &&
1901             (ics->window_sequence[0] == ONLY_LONG_SEQUENCE || ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE)) {
1902         ac->dsp.vector_fmul_window(    out,               saved,            buf,         lwindow_prev, 512);
1903     } else {
1904         memcpy(                        out,               saved,            448 * sizeof(float));
1905
1906         if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1907             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 0*128, saved + 448,      buf + 0*128, swindow_prev, 64);
1908             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 1*128, buf + 0*128 + 64, buf + 1*128, swindow,      64);
1909             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 2*128, buf + 1*128 + 64, buf + 2*128, swindow,      64);
1910             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 3*128, buf + 2*128 + 64, buf + 3*128, swindow,      64);
1911             ac->dsp.vector_fmul_window(temp,              buf + 3*128 + 64, buf + 4*128, swindow,      64);
1912             memcpy(                    out + 448 + 4*128, temp, 64 * sizeof(float));
1913         } else {
1914             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448,         saved + 448,      buf,         swindow_prev, 64);
1915             memcpy(                    out + 576,         buf + 64,         448 * sizeof(float));
1916         }
1917     }
1918
1919     // buffer update
1920     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1921         memcpy(                    saved,       temp + 64,         64 * sizeof(float));
1922         ac->dsp.vector_fmul_window(saved + 64,  buf + 4*128 + 64, buf + 5*128, swindow, 64);
1923         ac->dsp.vector_fmul_window(saved + 192, buf + 5*128 + 64, buf + 6*128, swindow, 64);
1924         ac->dsp.vector_fmul_window(saved + 320, buf + 6*128 + 64, buf + 7*128, swindow, 64);
1925         memcpy(                    saved + 448, buf + 7*128 + 64,  64 * sizeof(float));
1926     } else if (ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE) {
1927         memcpy(                    saved,       buf + 512,        448 * sizeof(float));
1928         memcpy(                    saved + 448, buf + 7*128 + 64,  64 * sizeof(float));
1929     } else { // LONG_STOP or ONLY_LONG
1930         memcpy(                    saved,       buf + 512,        512 * sizeof(float));
1931     }
1932 }
1933
1934 /**
1935  * Apply dependent channel coupling (applied before IMDCT).
1936  *
1937  * @param   index   index into coupling gain array
1938  */
1939 static void apply_dependent_coupling(AACContext *ac,
1940                                      SingleChannelElement *target,
1941                                      ChannelElement *cce, int index)
1942 {
1943     IndividualChannelStream *ics = &cce->ch[0].ics;
1944     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1945     float *dest = target->coeffs;
1946     const float *src = cce->ch[0].coeffs;
1947     int g, i, group, k, idx = 0;
1948     if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP) {
1949         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1950                "Dependent coupling is not supported together with LTP\n");
1951         return;
1952     }
1953     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1954         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
1955             if (cce->ch[0].band_type[idx] != ZERO_BT) {
1956                 const float gain = cce->coup.gain[index][idx];
1957                 for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++) {
1958                     for (k = offsets[i]; k < offsets[i + 1]; k++) {
1959                         // XXX dsputil-ize
1960                         dest[group * 128 + k] += gain * src[group * 128 + k];
1961                     }
1962                 }
1963             }
1964         }
1965         dest += ics->group_len[g] * 128;
1966         src  += ics->group_len[g] * 128;
1967     }
1968 }
1969
1970 /**
1971  * Apply independent channel coupling (applied after IMDCT).
1972  *
1973  * @param   index   index into coupling gain array
1974  */
1975 static void apply_independent_coupling(AACContext *ac,
1976                                        SingleChannelElement *target,
1977                                        ChannelElement *cce, int index)
1978 {
1979     int i;
1980     const float gain = cce->coup.gain[index][0];
1981     const float *src = cce->ch[0].ret;
1982     float *dest = target->ret;
1983     const int len = 1024 << (ac->m4ac.sbr == 1);
1984
1985     for (i = 0; i < len; i++)
1986         dest[i] += gain * src[i];
1987 }
1988
1989 /**
1990  * channel coupling transformation interface
1991  *
1992  * @param   apply_coupling_method   pointer to (in)dependent coupling function
1993  */
1994 static void apply_channel_coupling(AACContext *ac, ChannelElement *cc,
1995                                    enum RawDataBlockType type, int elem_id,
1996                                    enum CouplingPoint coupling_point,
1997                                    void (*apply_coupling_method)(AACContext *ac, SingleChannelElement *target, ChannelElement *cce, int index))
1998 {
1999     int i, c;
2000
2001     for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
2002         ChannelElement *cce = ac->che[TYPE_CCE][i];
2003         int index = 0;
2004
2005         if (cce && cce->coup.coupling_point == coupling_point) {
2006             ChannelCoupling *coup = &cce->coup;
2007
2008             for (c = 0; c <= coup->num_coupled; c++) {
2009                 if (coup->type[c] == type && coup->id_select[c] == elem_id) {
2010                     if (coup->ch_select[c] != 1) {
2011                         apply_coupling_method(ac, &cc->ch[0], cce, index);
2012                         if (coup->ch_select[c] != 0)
2013                             index++;
2014                     }
2015                     if (coup->ch_select[c] != 2)
2016                         apply_coupling_method(ac, &cc->ch[1], cce, index++);
2017                 } else
2018                     index += 1 + (coup->ch_select[c] == 3);
2019             }
2020         }
2021     }
2022 }
2023
2024 /**
2025  * Convert spectral data to float samples, applying all supported tools as appropriate.
2026  */
2027 static void spectral_to_sample(AACContext *ac)
2028 {
2029     int i, type;
2030     for (type = 3; type >= 0; type--) {
2031         for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
2032             ChannelElement *che = ac->che[type][i];
2033             if (che) {
2034                 if (type <= TYPE_CPE)
2035                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, BEFORE_TNS, apply_dependent_coupling);
2036                 if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP) {
2037                     if (che->ch[0].ics.predictor_present) {
2038                         if (che->ch[0].ics.ltp.present)
2039                             apply_ltp(ac, &che->ch[0]);
2040                         if (che->ch[1].ics.ltp.present && type == TYPE_CPE)
2041                             apply_ltp(ac, &che->ch[1]);
2042                     }
2043                 }
2044                 if (che->ch[0].tns.present)
2045                     apply_tns(che->ch[0].coeffs, &che->ch[0].tns, &che->ch[0].ics, 1);
2046                 if (che->ch[1].tns.present)
2047                     apply_tns(che->ch[1].coeffs, &che->ch[1].tns, &che->ch[1].ics, 1);
2048                 if (type <= TYPE_CPE)
2049                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, BETWEEN_TNS_AND_IMDCT, apply_dependent_coupling);
2050                 if (type != TYPE_CCE || che->coup.coupling_point == AFTER_IMDCT) {
2051                     imdct_and_windowing(ac, &che->ch[0]);
2052                     if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP)
2053                         update_ltp(ac, &che->ch[0]);
2054                     if (type == TYPE_CPE) {
2055                         imdct_and_windowing(ac, &che->ch[1]);
2056                         if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP)
2057                             update_ltp(ac, &che->ch[1]);
2058                     }
2059                     if (ac->m4ac.sbr > 0) {
2060                         ff_sbr_apply(ac, &che->sbr, type, che->ch[0].ret, che->ch[1].ret);
2061                     }
2062                 }
2063                 if (type <= TYPE_CCE)
2064                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, AFTER_IMDCT, apply_independent_coupling);
2065             }
2066         }
2067     }
2068 }
2069
2070 static int parse_adts_frame_header(AACContext *ac, GetBitContext *gb)
2071 {
2072     int size;
2073     AACADTSHeaderInfo hdr_info;
2074
2075     size = ff_aac_parse_header(gb, &hdr_info);
2076     if (size > 0) {
2077         if (ac->output_configured != OC_LOCKED && hdr_info.chan_config) {
2078             enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID];
2079             memset(new_che_pos, 0, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
2080             ac->m4ac.chan_config = hdr_info.chan_config;
2081             if (set_default_channel_config(ac->avctx, new_che_pos, hdr_info.chan_config))
2082                 return -7;
2083             if (output_configure(ac, ac->che_pos, new_che_pos, hdr_info.chan_config, OC_TRIAL_FRAME))
2084                 return -7;
2085         } else if (ac->output_configured != OC_LOCKED) {
2086             ac->m4ac.chan_config = 0;
2087             ac->output_configured = OC_NONE;
2088         }
2089         if (ac->output_configured != OC_LOCKED) {
2090             ac->m4ac.sbr = -1;
2091             ac->m4ac.ps  = -1;
2092         }
2093         ac->m4ac.sample_rate     = hdr_info.sample_rate;
2094         ac->m4ac.sampling_index  = hdr_info.sampling_index;
2095         ac->m4ac.object_type     = hdr_info.object_type;
2096         if (!ac->avctx->sample_rate)
2097             ac->avctx->sample_rate = hdr_info.sample_rate;
2098         if (hdr_info.num_aac_frames == 1) {
2099             if (!hdr_info.crc_absent)
2100                 skip_bits(gb, 16);
2101         } else {
2102             av_log_missing_feature(ac->avctx, "More than one AAC RDB per ADTS frame is", 0);
2103             return -1;
2104         }
2105     }
2106     return size;
2107 }
2108
2109 static int aac_decode_frame_int(AVCodecContext *avctx, void *data,
2110                                 int *data_size, GetBitContext *gb)
2111 {
2112     AACContext *ac = avctx->priv_data;
2113     ChannelElement *che = NULL, *che_prev = NULL;
2114     enum RawDataBlockType elem_type, elem_type_prev = TYPE_END;
2115     int err, elem_id, data_size_tmp;
2116     int samples = 0, multiplier;
2117
2118     if (show_bits(gb, 12) == 0xfff) {
2119         if (parse_adts_frame_header(ac, gb) < 0) {
2120             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error decoding AAC frame header.\n");
2121             return -1;
2122         }
2123         if (ac->m4ac.sampling_index > 12) {
2124             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid sampling rate index %d\n", ac->m4ac.sampling_index);
2125             return -1;
2126         }
2127     }
2128
2129     ac->tags_mapped = 0;
2130     // parse
2131     while ((elem_type = get_bits(gb, 3)) != TYPE_END) {
2132         elem_id = get_bits(gb, 4);
2133
2134         if (elem_type < TYPE_DSE) {
2135             if (!(che=get_che(ac, elem_type, elem_id))) {
2136                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "channel element %d.%d is not allocated\n",
2137                        elem_type, elem_id);
2138                 return -1;
2139             }
2140             samples = 1024;
2141         }
2142
2143         switch (elem_type) {
2144
2145         case TYPE_SCE:
2146             err = decode_ics(ac, &che->ch[0], gb, 0, 0);
2147             break;
2148
2149         case TYPE_CPE:
2150             err = decode_cpe(ac, gb, che);
2151             break;
2152
2153         case TYPE_CCE:
2154             err = decode_cce(ac, gb, che);
2155             break;
2156
2157         case TYPE_LFE:
2158             err = decode_ics(ac, &che->ch[0], gb, 0, 0);
2159             break;
2160
2161         case TYPE_DSE:
2162             err = skip_data_stream_element(ac, gb);
2163             break;
2164
2165         case TYPE_PCE: {
2166             enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID];
2167             memset(new_che_pos, 0, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
2168             if ((err = decode_pce(avctx, &ac->m4ac, new_che_pos, gb)))
2169                 break;
2170             if (ac->output_configured > OC_TRIAL_PCE)
2171                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
2172                        "Not evaluating a further program_config_element as this construct is dubious at best.\n");
2173             else
2174                 err = output_configure(ac, ac->che_pos, new_che_pos, 0, OC_TRIAL_PCE);
2175             break;
2176         }
2177
2178         case TYPE_FIL:
2179             if (elem_id == 15)
2180                 elem_id += get_bits(gb, 8) - 1;
2181             if (get_bits_left(gb) < 8 * elem_id) {
2182                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
2183                     return -1;
2184             }
2185             while (elem_id > 0)
2186                 elem_id -= decode_extension_payload(ac, gb, elem_id, che_prev, elem_type_prev);
2187             err = 0; /* FIXME */
2188             break;
2189
2190         default:
2191             err = -1; /* should not happen, but keeps compiler happy */
2192             break;
2193         }
2194
2195         che_prev       = che;
2196         elem_type_prev = elem_type;
2197
2198         if (err)
2199             return err;
2200
2201         if (get_bits_left(gb) < 3) {
2202             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
2203             return -1;
2204         }
2205     }
2206
2207     spectral_to_sample(ac);
2208
2209     multiplier = (ac->m4ac.sbr == 1) ? ac->m4ac.ext_sample_rate > ac->m4ac.sample_rate : 0;
2210     samples <<= multiplier;
2211     if (ac->output_configured < OC_LOCKED) {
2212         avctx->sample_rate = ac->m4ac.sample_rate << multiplier;
2213         avctx->frame_size = samples;
2214     }
2215
2216     data_size_tmp = samples * avctx->channels *
2217                     av_get_bytes_per_sample(avctx->sample_fmt);
2218     if (*data_size < data_size_tmp) {
2219         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
2220                "Output buffer too small (%d) or trying to output too many samples (%d) for this frame.\n",
2221                *data_size, data_size_tmp);
2222         return -1;
2223     }
2224     *data_size = data_size_tmp;
2225
2226     if (samples) {
2227         if (avctx->sample_fmt == AV_SAMPLE_FMT_FLT)
2228             ac->fmt_conv.float_interleave(data, (const float **)ac->output_data,
2229                                           samples, avctx->channels);
2230         else
2231             ac->fmt_conv.float_to_int16_interleave(data, (const float **)ac->output_data,
2232                                                    samples, avctx->channels);
2233     }
2234
2235     if (ac->output_configured)
2236         ac->output_configured = OC_LOCKED;
2237
2238     return 0;
2239 }
2240
2241 static int aac_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
2242                             int *data_size, AVPacket *avpkt)
2243 {
2244     const uint8_t *buf = avpkt->data;
2245     int buf_size = avpkt->size;
2246     GetBitContext gb;
2247     int buf_consumed;
2248     int buf_offset;
2249     int err;
2250
2251     init_get_bits(&gb, buf, buf_size * 8);
2252
2253     if ((err = aac_decode_frame_int(avctx, data, data_size, &gb)) < 0)
2254         return err;
2255
2256     buf_consumed = (get_bits_count(&gb) + 7) >> 3;
2257     for (buf_offset = buf_consumed; buf_offset < buf_size; buf_offset++)
2258         if (buf[buf_offset])
2259             break;
2260
2261     return buf_size > buf_offset ? buf_consumed : buf_size;
2262 }
2263
2264 static av_cold int aac_decode_close(AVCodecContext *avctx)
2265 {
2266     AACContext *ac = avctx->priv_data;
2267     int i, type;
2268
2269     for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
2270         for (type = 0; type < 4; type++) {
2271             if (ac->che[type][i])
2272                 ff_aac_sbr_ctx_close(&ac->che[type][i]->sbr);
2273             av_freep(&ac->che[type][i]);
2274         }
2275     }
2276
2277     ff_mdct_end(&ac->mdct);
2278     ff_mdct_end(&ac->mdct_small);
2279     ff_mdct_end(&ac->mdct_ltp);
2280     return 0;
2281 }
2282
2283
2284 #define LOAS_SYNC_WORD   0x2b7       ///< 11 bits LOAS sync word
2285
2286 struct LATMContext {
2287     AACContext      aac_ctx;             ///< containing AACContext
2288     int             initialized;         ///< initilized after a valid extradata was seen
2289
2290     // parser data
2291     int             audio_mux_version_A; ///< LATM syntax version
2292     int             frame_length_type;   ///< 0/1 variable/fixed frame length
2293     int             frame_length;        ///< frame length for fixed frame length
2294 };
2295
2296 static inline uint32_t latm_get_value(GetBitContext *b)
2297 {
2298     int length = get_bits(b, 2);
2299
2300     return get_bits_long(b, (length+1)*8);
2301 }
2302
2303 static int latm_decode_audio_specific_config(struct LATMContext *latmctx,
2304                                              GetBitContext *gb)
2305 {
2306     AVCodecContext *avctx = latmctx->aac_ctx.avctx;
2307     MPEG4AudioConfig m4ac;
2308     int  config_start_bit = get_bits_count(gb);
2309     int     bits_consumed, esize;
2310
2311     if (config_start_bit % 8) {
2312         av_log_missing_feature(latmctx->aac_ctx.avctx, "audio specific "
2313                                "config not byte aligned.\n", 1);
2314         return AVERROR_INVALIDDATA;
2315     } else {
2316         bits_consumed =
2317             decode_audio_specific_config(NULL, avctx, &m4ac,
2318                                          gb->buffer + (config_start_bit / 8),
2319                                          get_bits_left(gb) / 8);
2320
2321         if (bits_consumed < 0)
2322             return AVERROR_INVALIDDATA;
2323
2324         esize = (bits_consumed+7) / 8;
2325
2326         if (avctx->extradata_size <= esize) {
2327             av_free(avctx->extradata);
2328             avctx->extradata = av_malloc(esize + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
2329             if (!avctx->extradata)
2330                 return AVERROR(ENOMEM);
2331         }
2332
2333         avctx->extradata_size = esize;
2334         memcpy(avctx->extradata, gb->buffer + (config_start_bit/8), esize);
2335         memset(avctx->extradata+esize, 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
2336
2337         skip_bits_long(gb, bits_consumed);
2338     }
2339
2340     return bits_consumed;
2341 }
2342
2343 static int read_stream_mux_config(struct LATMContext *latmctx,
2344                                   GetBitContext *gb)
2345 {
2346     int ret, audio_mux_version = get_bits(gb, 1);
2347
2348     latmctx->audio_mux_version_A = 0;
2349     if (audio_mux_version)
2350         latmctx->audio_mux_version_A = get_bits(gb, 1);
2351
2352     if (!latmctx->audio_mux_version_A) {
2353
2354         if (audio_mux_version)
2355             latm_get_value(gb);                 // taraFullness
2356
2357         skip_bits(gb, 1);                       // allStreamSameTimeFraming
2358         skip_bits(gb, 6);                       // numSubFrames
2359         // numPrograms
2360         if (get_bits(gb, 4)) {                  // numPrograms
2361             av_log_missing_feature(latmctx->aac_ctx.avctx,
2362                                    "multiple programs are not supported\n", 1);
2363             return AVERROR_PATCHWELCOME;
2364         }
2365
2366         // for each program (which there is only on in DVB)
2367
2368         // for each layer (which there is only on in DVB)
2369         if (get_bits(gb, 3)) {                   // numLayer
2370             av_log_missing_feature(latmctx->aac_ctx.avctx,
2371                                    "multiple layers are not supported\n", 1);
2372             return AVERROR_PATCHWELCOME;
2373         }
2374
2375         // for all but first stream: use_same_config = get_bits(gb, 1);
2376         if (!audio_mux_version) {
2377             if ((ret = latm_decode_audio_specific_config(latmctx, gb)) < 0)
2378                 return ret;
2379         } else {
2380             int ascLen = latm_get_value(gb);
2381             if ((ret = latm_decode_audio_specific_config(latmctx, gb)) < 0)
2382                 return ret;
2383             ascLen -= ret;
2384             skip_bits_long(gb, ascLen);
2385         }
2386
2387         latmctx->frame_length_type = get_bits(gb, 3);
2388         switch (latmctx->frame_length_type) {
2389         case 0:
2390             skip_bits(gb, 8);       // latmBufferFullness
2391             break;
2392         case 1:
2393             latmctx->frame_length = get_bits(gb, 9);
2394             break;
2395         case 3:
2396         case 4:
2397         case 5:
2398             skip_bits(gb, 6);       // CELP frame length table index
2399             break;
2400         case 6:
2401         case 7:
2402             skip_bits(gb, 1);       // HVXC frame length table index
2403             break;
2404         }
2405
2406         if (get_bits(gb, 1)) {                  // other data
2407             if (audio_mux_version) {
2408                 latm_get_value(gb);             // other_data_bits
2409             } else {
2410                 int esc;
2411                 do {
2412                     esc = get_bits(gb, 1);
2413                     skip_bits(gb, 8);
2414                 } while (esc);
2415             }
2416         }
2417
2418         if (get_bits(gb, 1))                     // crc present
2419             skip_bits(gb, 8);                    // config_crc
2420     }
2421
2422     return 0;
2423 }
2424
2425 static int read_payload_length_info(struct LATMContext *ctx, GetBitContext *gb)
2426 {
2427     uint8_t tmp;
2428
2429     if (ctx->frame_length_type == 0) {
2430         int mux_slot_length = 0;
2431         do {
2432             tmp = get_bits(gb, 8);
2433             mux_slot_length += tmp;
2434         } while (tmp == 255);
2435         return mux_slot_length;
2436     } else if (ctx->frame_length_type == 1) {
2437         return ctx->frame_length;
2438     } else if (ctx->frame_length_type == 3 ||
2439                ctx->frame_length_type == 5 ||
2440                ctx->frame_length_type == 7) {
2441         skip_bits(gb, 2);          // mux_slot_length_coded
2442     }
2443     return 0;
2444 }
2445
2446 static int read_audio_mux_element(struct LATMContext *latmctx,
2447                                   GetBitContext *gb)
2448 {
2449     int err;
2450     uint8_t use_same_mux = get_bits(gb, 1);
2451     if (!use_same_mux) {
2452         if ((err = read_stream_mux_config(latmctx, gb)) < 0)
2453             return err;
2454     } else if (!latmctx->aac_ctx.avctx->extradata) {
2455         av_log(latmctx->aac_ctx.avctx, AV_LOG_DEBUG,
2456                "no decoder config found\n");
2457         return AVERROR(EAGAIN);
2458     }
2459     if (latmctx->audio_mux_version_A == 0) {
2460         int mux_slot_length_bytes = read_payload_length_info(latmctx, gb);
2461         if (mux_slot_length_bytes * 8 > get_bits_left(gb)) {
2462             av_log(latmctx->aac_ctx.avctx, AV_LOG_ERROR, "incomplete frame\n");
2463             return AVERROR_INVALIDDATA;
2464         } else if (mux_slot_length_bytes * 8 + 256 < get_bits_left(gb)) {
2465             av_log(latmctx->aac_ctx.avctx, AV_LOG_ERROR,
2466                    "frame length mismatch %d << %d\n",
2467                    mux_slot_length_bytes * 8, get_bits_left(gb));
2468             return AVERROR_INVALIDDATA;
2469         }
2470     }
2471     return 0;
2472 }
2473
2474
2475 static int latm_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *out, int *out_size,
2476                              AVPacket *avpkt)
2477 {
2478     struct LATMContext *latmctx = avctx->priv_data;
2479     int                 muxlength, err;
2480     GetBitContext       gb;
2481
2482     if (avpkt->size == 0)
2483         return 0;
2484
2485     init_get_bits(&gb, avpkt->data, avpkt->size * 8);
2486
2487     // check for LOAS sync word
2488     if (get_bits(&gb, 11) != LOAS_SYNC_WORD)
2489         return AVERROR_INVALIDDATA;
2490
2491     muxlength = get_bits(&gb, 13) + 3;
2492     // not enough data, the parser should have sorted this
2493     if (muxlength > avpkt->size)
2494         return AVERROR_INVALIDDATA;
2495
2496     if ((err = read_audio_mux_element(latmctx, &gb)) < 0)
2497         return err;
2498
2499     if (!latmctx->initialized) {
2500         if (!avctx->extradata) {
2501             *out_size = 0;
2502             return avpkt->size;
2503         } else {
2504             aac_decode_close(avctx);
2505             if ((err = aac_decode_init(avctx)) < 0)
2506                 return err;
2507             latmctx->initialized = 1;
2508         }
2509     }
2510
2511     if (show_bits(&gb, 12) == 0xfff) {
2512         av_log(latmctx->aac_ctx.avctx, AV_LOG_ERROR,
2513                "ADTS header detected, probably as result of configuration "
2514                "misparsing\n");
2515         return AVERROR_INVALIDDATA;
2516     }
2517
2518     if ((err = aac_decode_frame_int(avctx, out, out_size, &gb)) < 0)
2519         return err;
2520
2521     return muxlength;
2522 }
2523
2524 av_cold static int latm_decode_init(AVCodecContext *avctx)
2525 {
2526     struct LATMContext *latmctx = avctx->priv_data;
2527     int ret;
2528
2529     ret = aac_decode_init(avctx);
2530
2531     if (avctx->extradata_size > 0) {
2532         latmctx->initialized = !ret;
2533     } else {
2534         latmctx->initialized = 0;
2535     }
2536
2537     return ret;
2538 }
2539
2540
2541 AVCodec ff_aac_decoder = {
2542     .name           = "aac",
2543     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
2544     .id             = CODEC_ID_AAC,
2545     .priv_data_size = sizeof(AACContext),
2546     .init           = aac_decode_init,
2547     .close          = aac_decode_close,
2548     .decode         = aac_decode_frame,
2549     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Advanced Audio Coding"),
2550     .sample_fmts = (const enum AVSampleFormat[]) {
2551         AV_SAMPLE_FMT_FLT, AV_SAMPLE_FMT_S16, AV_SAMPLE_FMT_NONE
2552     },
2553     .capabilities = CODEC_CAP_CHANNEL_CONF,
2554     .channel_layouts = aac_channel_layout,
2555 };
2556
2557 /*
2558     Note: This decoder filter is intended to decode LATM streams transferred
2559     in MPEG transport streams which only contain one program.
2560     To do a more complex LATM demuxing a separate LATM demuxer should be used.
2561 */
2562 AVCodec ff_aac_latm_decoder = {
2563     .name = "aac_latm",
2564     .type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
2565     .id   = CODEC_ID_AAC_LATM,
2566     .priv_data_size = sizeof(struct LATMContext),
2567     .init   = latm_decode_init,
2568     .close  = aac_decode_close,
2569     .decode = latm_decode_frame,
2570     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("AAC LATM (Advanced Audio Codec LATM syntax)"),
2571     .sample_fmts = (const enum AVSampleFormat[]) {
2572         AV_SAMPLE_FMT_FLT, AV_SAMPLE_FMT_S16, AV_SAMPLE_FMT_NONE
2573     },
2574     .capabilities = CODEC_CAP_CHANNEL_CONF,
2575     .channel_layouts = aac_channel_layout,
2576 };