Merge remote-tracking branch 'qatar/master'
[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 FFmpeg.
11  *
12  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; 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 FFmpeg 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
256     avctx->channels = channels;
257
258     ac->output_configured = oc_type;
259
260     return 0;
261 }
262
263 /**
264  * Decode an array of 4 bit element IDs, optionally interleaved with a stereo/mono switching bit.
265  *
266  * @param cpe_map Stereo (Channel Pair Element) map, NULL if stereo bit is not present.
267  * @param sce_map mono (Single Channel Element) map
268  * @param type speaker type/position for these channels
269  */
270 static void decode_channel_map(enum ChannelPosition *cpe_map,
271                                enum ChannelPosition *sce_map,
272                                enum ChannelPosition type,
273                                GetBitContext *gb, int n)
274 {
275     while (n--) {
276         enum ChannelPosition *map = cpe_map && get_bits1(gb) ? cpe_map : sce_map; // stereo or mono map
277         map[get_bits(gb, 4)] = type;
278     }
279 }
280
281 /**
282  * Decode program configuration element; reference: table 4.2.
283  *
284  * @param   new_che_pos New channel position configuration - we only do something if it differs from the current one.
285  *
286  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
287  */
288 static int decode_pce(AVCodecContext *avctx, MPEG4AudioConfig *m4ac,
289                       enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
290                       GetBitContext *gb)
291 {
292     int num_front, num_side, num_back, num_lfe, num_assoc_data, num_cc, sampling_index;
293     int comment_len;
294
295     skip_bits(gb, 2);  // object_type
296
297     sampling_index = get_bits(gb, 4);
298     if (m4ac->sampling_index != sampling_index)
299         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");
300
301     num_front       = get_bits(gb, 4);
302     num_side        = get_bits(gb, 4);
303     num_back        = get_bits(gb, 4);
304     num_lfe         = get_bits(gb, 2);
305     num_assoc_data  = get_bits(gb, 3);
306     num_cc          = get_bits(gb, 4);
307
308     if (get_bits1(gb))
309         skip_bits(gb, 4); // mono_mixdown_tag
310     if (get_bits1(gb))
311         skip_bits(gb, 4); // stereo_mixdown_tag
312
313     if (get_bits1(gb))
314         skip_bits(gb, 3); // mixdown_coeff_index and pseudo_surround
315
316     if (get_bits_left(gb) < 4 * (num_front + num_side + num_back + num_lfe + num_assoc_data + num_cc)) {
317         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
318         return -1;
319     }
320     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CPE], new_che_pos[TYPE_SCE], AAC_CHANNEL_FRONT, gb, num_front);
321     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CPE], new_che_pos[TYPE_SCE], AAC_CHANNEL_SIDE,  gb, num_side );
322     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CPE], new_che_pos[TYPE_SCE], AAC_CHANNEL_BACK,  gb, num_back );
323     decode_channel_map(NULL,                  new_che_pos[TYPE_LFE], AAC_CHANNEL_LFE,   gb, num_lfe  );
324
325     skip_bits_long(gb, 4 * num_assoc_data);
326
327     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CCE], new_che_pos[TYPE_CCE], AAC_CHANNEL_CC,    gb, num_cc   );
328
329     align_get_bits(gb);
330
331     /* comment field, first byte is length */
332     comment_len = get_bits(gb, 8) * 8;
333     if (get_bits_left(gb) < comment_len) {
334         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
335         return -1;
336     }
337     skip_bits_long(gb, comment_len);
338     return 0;
339 }
340
341 /**
342  * Set up channel positions based on a default channel configuration
343  * as specified in table 1.17.
344  *
345  * @param   new_che_pos New channel position configuration - we only do something if it differs from the current one.
346  *
347  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
348  */
349 static av_cold int set_default_channel_config(AVCodecContext *avctx,
350                                               enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
351                                               int channel_config)
352 {
353     if (channel_config < 1 || channel_config > 7) {
354         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid default channel configuration (%d)\n",
355                channel_config);
356         return -1;
357     }
358
359     /* default channel configurations:
360      *
361      * 1ch : front center (mono)
362      * 2ch : L + R (stereo)
363      * 3ch : front center + L + R
364      * 4ch : front center + L + R + back center
365      * 5ch : front center + L + R + back stereo
366      * 6ch : front center + L + R + back stereo + LFE
367      * 7ch : front center + L + R + outer front left + outer front right + back stereo + LFE
368      */
369
370     if (channel_config != 2)
371         new_che_pos[TYPE_SCE][0] = AAC_CHANNEL_FRONT; // front center (or mono)
372     if (channel_config > 1)
373         new_che_pos[TYPE_CPE][0] = AAC_CHANNEL_FRONT; // L + R (or stereo)
374     if (channel_config == 4)
375         new_che_pos[TYPE_SCE][1] = AAC_CHANNEL_BACK;  // back center
376     if (channel_config > 4)
377         new_che_pos[TYPE_CPE][(channel_config == 7) + 1]
378         = AAC_CHANNEL_BACK;  // back stereo
379     if (channel_config > 5)
380         new_che_pos[TYPE_LFE][0] = AAC_CHANNEL_LFE;   // LFE
381     if (channel_config == 7)
382         new_che_pos[TYPE_CPE][1] = AAC_CHANNEL_FRONT; // outer front left + outer front right
383
384     return 0;
385 }
386
387 /**
388  * Decode GA "General Audio" specific configuration; reference: table 4.1.
389  *
390  * @param   ac          pointer to AACContext, may be null
391  * @param   avctx       pointer to AVCCodecContext, used for logging
392  *
393  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
394  */
395 static int decode_ga_specific_config(AACContext *ac, AVCodecContext *avctx,
396                                      GetBitContext *gb,
397                                      MPEG4AudioConfig *m4ac,
398                                      int channel_config)
399 {
400     enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID];
401     int extension_flag, ret;
402
403     if (get_bits1(gb)) { // frameLengthFlag
404         av_log_missing_feature(avctx, "960/120 MDCT window is", 1);
405         return -1;
406     }
407
408     if (get_bits1(gb))       // dependsOnCoreCoder
409         skip_bits(gb, 14);   // coreCoderDelay
410     extension_flag = get_bits1(gb);
411
412     if (m4ac->object_type == AOT_AAC_SCALABLE ||
413         m4ac->object_type == AOT_ER_AAC_SCALABLE)
414         skip_bits(gb, 3);     // layerNr
415
416     memset(new_che_pos, 0, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
417     if (channel_config == 0) {
418         skip_bits(gb, 4);  // element_instance_tag
419         if ((ret = decode_pce(avctx, m4ac, new_che_pos, gb)))
420             return ret;
421     } else {
422         if ((ret = set_default_channel_config(avctx, new_che_pos, channel_config)))
423             return ret;
424     }
425     if (ac && (ret = output_configure(ac, ac->che_pos, new_che_pos, channel_config, OC_GLOBAL_HDR)))
426         return ret;
427
428     if (extension_flag) {
429         switch (m4ac->object_type) {
430         case AOT_ER_BSAC:
431             skip_bits(gb, 5);    // numOfSubFrame
432             skip_bits(gb, 11);   // layer_length
433             break;
434         case AOT_ER_AAC_LC:
435         case AOT_ER_AAC_LTP:
436         case AOT_ER_AAC_SCALABLE:
437         case AOT_ER_AAC_LD:
438             skip_bits(gb, 3);  /* aacSectionDataResilienceFlag
439                                     * aacScalefactorDataResilienceFlag
440                                     * aacSpectralDataResilienceFlag
441                                     */
442             break;
443         }
444         skip_bits1(gb);    // extensionFlag3 (TBD in version 3)
445     }
446     return 0;
447 }
448
449 /**
450  * Decode audio specific configuration; reference: table 1.13.
451  *
452  * @param   ac          pointer to AACContext, may be null
453  * @param   avctx       pointer to AVCCodecContext, used for logging
454  * @param   m4ac        pointer to MPEG4AudioConfig, used for parsing
455  * @param   data        pointer to AVCodecContext extradata
456  * @param   data_size   size of AVCCodecContext extradata
457  *
458  * @return  Returns error status or number of consumed bits. <0 - error
459  */
460 static int decode_audio_specific_config(AACContext *ac,
461                                         AVCodecContext *avctx,
462                                         MPEG4AudioConfig *m4ac,
463                                         const uint8_t *data, int data_size)
464 {
465     GetBitContext gb;
466     int i;
467
468     av_dlog(avctx, "extradata size %d\n", avctx->extradata_size);
469     for (i = 0; i < avctx->extradata_size; i++)
470          av_dlog(avctx, "%02x ", avctx->extradata[i]);
471     av_dlog(avctx, "\n");
472
473     init_get_bits(&gb, data, data_size * 8);
474
475     if ((i = ff_mpeg4audio_get_config(m4ac, data, data_size)) < 0)
476         return -1;
477     if (m4ac->sampling_index > 12) {
478         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid sampling rate index %d\n", m4ac->sampling_index);
479         return -1;
480     }
481     if (m4ac->sbr == 1 && m4ac->ps == -1)
482         m4ac->ps = 1;
483
484     skip_bits_long(&gb, i);
485
486     switch (m4ac->object_type) {
487     case AOT_AAC_MAIN:
488     case AOT_AAC_LC:
489     case AOT_AAC_LTP:
490         if (decode_ga_specific_config(ac, avctx, &gb, m4ac, m4ac->chan_config))
491             return -1;
492         break;
493     default:
494         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Audio object type %s%d is not supported.\n",
495                m4ac->sbr == 1? "SBR+" : "", m4ac->object_type);
496         return -1;
497     }
498
499     av_dlog(avctx, "AOT %d chan config %d sampling index %d (%d) SBR %d PS %d\n",
500             m4ac->object_type, m4ac->chan_config, m4ac->sampling_index,
501             m4ac->sample_rate, m4ac->sbr, m4ac->ps);
502
503     return get_bits_count(&gb);
504 }
505
506 /**
507  * linear congruential pseudorandom number generator
508  *
509  * @param   previous_val    pointer to the current state of the generator
510  *
511  * @return  Returns a 32-bit pseudorandom integer
512  */
513 static av_always_inline int lcg_random(int previous_val)
514 {
515     return previous_val * 1664525 + 1013904223;
516 }
517
518 static av_always_inline void reset_predict_state(PredictorState *ps)
519 {
520     ps->r0   = 0.0f;
521     ps->r1   = 0.0f;
522     ps->cor0 = 0.0f;
523     ps->cor1 = 0.0f;
524     ps->var0 = 1.0f;
525     ps->var1 = 1.0f;
526 }
527
528 static void reset_all_predictors(PredictorState *ps)
529 {
530     int i;
531     for (i = 0; i < MAX_PREDICTORS; i++)
532         reset_predict_state(&ps[i]);
533 }
534
535 static int sample_rate_idx (int rate)
536 {
537          if (92017 <= rate) return 0;
538     else if (75132 <= rate) return 1;
539     else if (55426 <= rate) return 2;
540     else if (46009 <= rate) return 3;
541     else if (37566 <= rate) return 4;
542     else if (27713 <= rate) return 5;
543     else if (23004 <= rate) return 6;
544     else if (18783 <= rate) return 7;
545     else if (13856 <= rate) return 8;
546     else if (11502 <= rate) return 9;
547     else if (9391  <= rate) return 10;
548     else                    return 11;
549 }
550
551 static void reset_predictor_group(PredictorState *ps, int group_num)
552 {
553     int i;
554     for (i = group_num - 1; i < MAX_PREDICTORS; i += 30)
555         reset_predict_state(&ps[i]);
556 }
557
558 #define AAC_INIT_VLC_STATIC(num, size) \
559     INIT_VLC_STATIC(&vlc_spectral[num], 8, ff_aac_spectral_sizes[num], \
560          ff_aac_spectral_bits[num], sizeof( ff_aac_spectral_bits[num][0]), sizeof( ff_aac_spectral_bits[num][0]), \
561         ff_aac_spectral_codes[num], sizeof(ff_aac_spectral_codes[num][0]), sizeof(ff_aac_spectral_codes[num][0]), \
562         size);
563
564 static av_cold int aac_decode_init(AVCodecContext *avctx)
565 {
566     AACContext *ac = avctx->priv_data;
567     float output_scale_factor;
568
569     ac->avctx = avctx;
570     ac->m4ac.sample_rate = avctx->sample_rate;
571
572     if (avctx->extradata_size > 0) {
573         avctx->channels    = 0;
574         avctx->frame_size  = 0;
575         avctx->sample_rate = 0;
576         if (decode_audio_specific_config(ac, ac->avctx, &ac->m4ac,
577                                          avctx->extradata,
578                                          avctx->extradata_size) < 0)
579             return -1;
580     } else {
581         int sr, i;
582         enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID];
583
584         sr = sample_rate_idx(avctx->sample_rate);
585         ac->m4ac.sampling_index = sr;
586         ac->m4ac.channels = avctx->channels;
587
588         for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(ff_mpeg4audio_channels); i++)
589             if (ff_mpeg4audio_channels[i] == avctx->channels)
590                 break;
591         if (i == FF_ARRAY_ELEMS(ff_mpeg4audio_channels)) {
592             i = 0;
593         }
594         ac->m4ac.chan_config = i;
595
596         if (ac->m4ac.chan_config) {
597             set_default_channel_config(avctx, new_che_pos, ac->m4ac.chan_config);
598             output_configure(ac, ac->che_pos, new_che_pos, ac->m4ac.chan_config, OC_GLOBAL_HDR);
599         }
600     }
601
602     if (avctx->request_sample_fmt == AV_SAMPLE_FMT_FLT) {
603         avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLT;
604         output_scale_factor = 1.0 / 32768.0;
605     } else {
606         avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
607         output_scale_factor = 1.0;
608     }
609
610     AAC_INIT_VLC_STATIC( 0, 304);
611     AAC_INIT_VLC_STATIC( 1, 270);
612     AAC_INIT_VLC_STATIC( 2, 550);
613     AAC_INIT_VLC_STATIC( 3, 300);
614     AAC_INIT_VLC_STATIC( 4, 328);
615     AAC_INIT_VLC_STATIC( 5, 294);
616     AAC_INIT_VLC_STATIC( 6, 306);
617     AAC_INIT_VLC_STATIC( 7, 268);
618     AAC_INIT_VLC_STATIC( 8, 510);
619     AAC_INIT_VLC_STATIC( 9, 366);
620     AAC_INIT_VLC_STATIC(10, 462);
621
622     ff_aac_sbr_init();
623
624     dsputil_init(&ac->dsp, avctx);
625     ff_fmt_convert_init(&ac->fmt_conv, avctx);
626
627     ac->random_state = 0x1f2e3d4c;
628
629     ff_aac_tableinit();
630
631     INIT_VLC_STATIC(&vlc_scalefactors,7,FF_ARRAY_ELEMS(ff_aac_scalefactor_code),
632                     ff_aac_scalefactor_bits, sizeof(ff_aac_scalefactor_bits[0]), sizeof(ff_aac_scalefactor_bits[0]),
633                     ff_aac_scalefactor_code, sizeof(ff_aac_scalefactor_code[0]), sizeof(ff_aac_scalefactor_code[0]),
634                     352);
635
636     ff_mdct_init(&ac->mdct,       11, 1, output_scale_factor/1024.0);
637     ff_mdct_init(&ac->mdct_small,  8, 1, output_scale_factor/128.0);
638     ff_mdct_init(&ac->mdct_ltp,   11, 0, -2.0/output_scale_factor);
639     // window initialization
640     ff_kbd_window_init(ff_aac_kbd_long_1024, 4.0, 1024);
641     ff_kbd_window_init(ff_aac_kbd_short_128, 6.0, 128);
642     ff_init_ff_sine_windows(10);
643     ff_init_ff_sine_windows( 7);
644
645     cbrt_tableinit();
646
647     return 0;
648 }
649
650 /**
651  * Skip data_stream_element; reference: table 4.10.
652  */
653 static int skip_data_stream_element(AACContext *ac, GetBitContext *gb)
654 {
655     int byte_align = get_bits1(gb);
656     int count = get_bits(gb, 8);
657     if (count == 255)
658         count += get_bits(gb, 8);
659     if (byte_align)
660         align_get_bits(gb);
661
662     if (get_bits_left(gb) < 8 * count) {
663         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
664         return -1;
665     }
666     skip_bits_long(gb, 8 * count);
667     return 0;
668 }
669
670 static int decode_prediction(AACContext *ac, IndividualChannelStream *ics,
671                              GetBitContext *gb)
672 {
673     int sfb;
674     if (get_bits1(gb)) {
675         ics->predictor_reset_group = get_bits(gb, 5);
676         if (ics->predictor_reset_group == 0 || ics->predictor_reset_group > 30) {
677             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid Predictor Reset Group.\n");
678             return -1;
679         }
680     }
681     for (sfb = 0; sfb < FFMIN(ics->max_sfb, ff_aac_pred_sfb_max[ac->m4ac.sampling_index]); sfb++) {
682         ics->prediction_used[sfb] = get_bits1(gb);
683     }
684     return 0;
685 }
686
687 /**
688  * Decode Long Term Prediction data; reference: table 4.xx.
689  */
690 static void decode_ltp(AACContext *ac, LongTermPrediction *ltp,
691                        GetBitContext *gb, uint8_t max_sfb)
692 {
693     int sfb;
694
695     ltp->lag  = get_bits(gb, 11);
696     ltp->coef = ltp_coef[get_bits(gb, 3)];
697     for (sfb = 0; sfb < FFMIN(max_sfb, MAX_LTP_LONG_SFB); sfb++)
698         ltp->used[sfb] = get_bits1(gb);
699 }
700
701 /**
702  * Decode Individual Channel Stream info; reference: table 4.6.
703  *
704  * @param   common_window   Channels have independent [0], or shared [1], Individual Channel Stream information.
705  */
706 static int decode_ics_info(AACContext *ac, IndividualChannelStream *ics,
707                            GetBitContext *gb, int common_window)
708 {
709     if (get_bits1(gb)) {
710         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Reserved bit set.\n");
711         memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
712         return -1;
713     }
714     ics->window_sequence[1] = ics->window_sequence[0];
715     ics->window_sequence[0] = get_bits(gb, 2);
716     ics->use_kb_window[1]   = ics->use_kb_window[0];
717     ics->use_kb_window[0]   = get_bits1(gb);
718     ics->num_window_groups  = 1;
719     ics->group_len[0]       = 1;
720     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
721         int i;
722         ics->max_sfb = get_bits(gb, 4);
723         for (i = 0; i < 7; i++) {
724             if (get_bits1(gb)) {
725                 ics->group_len[ics->num_window_groups - 1]++;
726             } else {
727                 ics->num_window_groups++;
728                 ics->group_len[ics->num_window_groups - 1] = 1;
729             }
730         }
731         ics->num_windows       = 8;
732         ics->swb_offset        =    ff_swb_offset_128[ac->m4ac.sampling_index];
733         ics->num_swb           =   ff_aac_num_swb_128[ac->m4ac.sampling_index];
734         ics->tns_max_bands     = ff_tns_max_bands_128[ac->m4ac.sampling_index];
735         ics->predictor_present = 0;
736     } else {
737         ics->max_sfb               = get_bits(gb, 6);
738         ics->num_windows           = 1;
739         ics->swb_offset            =    ff_swb_offset_1024[ac->m4ac.sampling_index];
740         ics->num_swb               =   ff_aac_num_swb_1024[ac->m4ac.sampling_index];
741         ics->tns_max_bands         = ff_tns_max_bands_1024[ac->m4ac.sampling_index];
742         ics->predictor_present     = get_bits1(gb);
743         ics->predictor_reset_group = 0;
744         if (ics->predictor_present) {
745             if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN) {
746                 if (decode_prediction(ac, ics, gb)) {
747                     memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
748                     return -1;
749                 }
750             } else if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_LC) {
751                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Prediction is not allowed in AAC-LC.\n");
752                 memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
753                 return -1;
754             } else {
755                 if ((ics->ltp.present = get_bits(gb, 1)))
756                     decode_ltp(ac, &ics->ltp, gb, ics->max_sfb);
757             }
758         }
759     }
760
761     if (ics->max_sfb > ics->num_swb) {
762         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
763                "Number of scalefactor bands in group (%d) exceeds limit (%d).\n",
764                ics->max_sfb, ics->num_swb);
765         memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
766         return -1;
767     }
768
769     return 0;
770 }
771
772 /**
773  * Decode band types (section_data payload); reference: table 4.46.
774  *
775  * @param   band_type           array of the used band type
776  * @param   band_type_run_end   array of the last scalefactor band of a band type run
777  *
778  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
779  */
780 static int decode_band_types(AACContext *ac, enum BandType band_type[120],
781                              int band_type_run_end[120], GetBitContext *gb,
782                              IndividualChannelStream *ics)
783 {
784     int g, idx = 0;
785     const int bits = (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) ? 3 : 5;
786     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
787         int k = 0;
788         while (k < ics->max_sfb) {
789             uint8_t sect_end = k;
790             int sect_len_incr;
791             int sect_band_type = get_bits(gb, 4);
792             if (sect_band_type == 12) {
793                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid band type\n");
794                 return -1;
795             }
796             while ((sect_len_incr = get_bits(gb, bits)) == (1 << bits) - 1)
797                 sect_end += sect_len_incr;
798             sect_end += sect_len_incr;
799             if (get_bits_left(gb) < 0) {
800                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
801                 return -1;
802             }
803             if (sect_end > ics->max_sfb) {
804                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
805                        "Number of bands (%d) exceeds limit (%d).\n",
806                        sect_end, ics->max_sfb);
807                 return -1;
808             }
809             for (; k < sect_end; k++) {
810                 band_type        [idx]   = sect_band_type;
811                 band_type_run_end[idx++] = sect_end;
812             }
813         }
814     }
815     return 0;
816 }
817
818 /**
819  * Decode scalefactors; reference: table 4.47.
820  *
821  * @param   global_gain         first scalefactor value as scalefactors are differentially coded
822  * @param   band_type           array of the used band type
823  * @param   band_type_run_end   array of the last scalefactor band of a band type run
824  * @param   sf                  array of scalefactors or intensity stereo positions
825  *
826  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
827  */
828 static int decode_scalefactors(AACContext *ac, float sf[120], GetBitContext *gb,
829                                unsigned int global_gain,
830                                IndividualChannelStream *ics,
831                                enum BandType band_type[120],
832                                int band_type_run_end[120])
833 {
834     int g, i, idx = 0;
835     int offset[3] = { global_gain, global_gain - 90, 0 };
836     int clipped_offset;
837     int noise_flag = 1;
838     static const char *sf_str[3] = { "Global gain", "Noise gain", "Intensity stereo position" };
839     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
840         for (i = 0; i < ics->max_sfb;) {
841             int run_end = band_type_run_end[idx];
842             if (band_type[idx] == ZERO_BT) {
843                 for (; i < run_end; i++, idx++)
844                     sf[idx] = 0.;
845             } else if ((band_type[idx] == INTENSITY_BT) || (band_type[idx] == INTENSITY_BT2)) {
846                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
847                     offset[2] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
848                     clipped_offset = av_clip(offset[2], -155, 100);
849                     if (offset[2] != clipped_offset) {
850                         av_log_ask_for_sample(ac->avctx, "Intensity stereo "
851                                 "position clipped (%d -> %d).\nIf you heard an "
852                                 "audible artifact, there may be a bug in the "
853                                 "decoder. ", offset[2], clipped_offset);
854                     }
855                     sf[idx] = ff_aac_pow2sf_tab[-clipped_offset + POW_SF2_ZERO];
856                 }
857             } else if (band_type[idx] == NOISE_BT) {
858                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
859                     if (noise_flag-- > 0)
860                         offset[1] += get_bits(gb, 9) - 256;
861                     else
862                         offset[1] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
863                     clipped_offset = av_clip(offset[1], -100, 155);
864                     if (offset[1] != clipped_offset) {
865                         av_log_ask_for_sample(ac->avctx, "Noise gain clipped "
866                                 "(%d -> %d).\nIf you heard an audible "
867                                 "artifact, there may be a bug in the decoder. ",
868                                 offset[1], clipped_offset);
869                     }
870                     sf[idx] = -ff_aac_pow2sf_tab[clipped_offset + POW_SF2_ZERO];
871                 }
872             } else {
873                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
874                     offset[0] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
875                     if (offset[0] > 255U) {
876                         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
877                                "%s (%d) out of range.\n", sf_str[0], offset[0]);
878                         return -1;
879                     }
880                     sf[idx] = -ff_aac_pow2sf_tab[offset[0] - 100 + POW_SF2_ZERO];
881                 }
882             }
883         }
884     }
885     return 0;
886 }
887
888 /**
889  * Decode pulse data; reference: table 4.7.
890  */
891 static int decode_pulses(Pulse *pulse, GetBitContext *gb,
892                          const uint16_t *swb_offset, int num_swb)
893 {
894     int i, pulse_swb;
895     pulse->num_pulse = get_bits(gb, 2) + 1;
896     pulse_swb        = get_bits(gb, 6);
897     if (pulse_swb >= num_swb)
898         return -1;
899     pulse->pos[0]    = swb_offset[pulse_swb];
900     pulse->pos[0]   += get_bits(gb, 5);
901     if (pulse->pos[0] > 1023)
902         return -1;
903     pulse->amp[0]    = get_bits(gb, 4);
904     for (i = 1; i < pulse->num_pulse; i++) {
905         pulse->pos[i] = get_bits(gb, 5) + pulse->pos[i - 1];
906         if (pulse->pos[i] > 1023)
907             return -1;
908         pulse->amp[i] = get_bits(gb, 4);
909     }
910     return 0;
911 }
912
913 /**
914  * Decode Temporal Noise Shaping data; reference: table 4.48.
915  *
916  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
917  */
918 static int decode_tns(AACContext *ac, TemporalNoiseShaping *tns,
919                       GetBitContext *gb, const IndividualChannelStream *ics)
920 {
921     int w, filt, i, coef_len, coef_res, coef_compress;
922     const int is8 = ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE;
923     const int tns_max_order = is8 ? 7 : ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN ? 20 : 12;
924     for (w = 0; w < ics->num_windows; w++) {
925         if ((tns->n_filt[w] = get_bits(gb, 2 - is8))) {
926             coef_res = get_bits1(gb);
927
928             for (filt = 0; filt < tns->n_filt[w]; filt++) {
929                 int tmp2_idx;
930                 tns->length[w][filt] = get_bits(gb, 6 - 2 * is8);
931
932                 if ((tns->order[w][filt] = get_bits(gb, 5 - 2 * is8)) > tns_max_order) {
933                     av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "TNS filter order %d is greater than maximum %d.\n",
934                            tns->order[w][filt], tns_max_order);
935                     tns->order[w][filt] = 0;
936                     return -1;
937                 }
938                 if (tns->order[w][filt]) {
939                     tns->direction[w][filt] = get_bits1(gb);
940                     coef_compress = get_bits1(gb);
941                     coef_len = coef_res + 3 - coef_compress;
942                     tmp2_idx = 2 * coef_compress + coef_res;
943
944                     for (i = 0; i < tns->order[w][filt]; i++)
945                         tns->coef[w][filt][i] = tns_tmp2_map[tmp2_idx][get_bits(gb, coef_len)];
946                 }
947             }
948         }
949     }
950     return 0;
951 }
952
953 /**
954  * Decode Mid/Side data; reference: table 4.54.
955  *
956  * @param   ms_present  Indicates mid/side stereo presence. [0] mask is all 0s;
957  *                      [1] mask is decoded from bitstream; [2] mask is all 1s;
958  *                      [3] reserved for scalable AAC
959  */
960 static void decode_mid_side_stereo(ChannelElement *cpe, GetBitContext *gb,
961                                    int ms_present)
962 {
963     int idx;
964     if (ms_present == 1) {
965         for (idx = 0; idx < cpe->ch[0].ics.num_window_groups * cpe->ch[0].ics.max_sfb; idx++)
966             cpe->ms_mask[idx] = get_bits1(gb);
967     } else if (ms_present == 2) {
968         memset(cpe->ms_mask, 1, cpe->ch[0].ics.num_window_groups * cpe->ch[0].ics.max_sfb * sizeof(cpe->ms_mask[0]));
969     }
970 }
971
972 #ifndef VMUL2
973 static inline float *VMUL2(float *dst, const float *v, unsigned idx,
974                            const float *scale)
975 {
976     float s = *scale;
977     *dst++ = v[idx    & 15] * s;
978     *dst++ = v[idx>>4 & 15] * s;
979     return dst;
980 }
981 #endif
982
983 #ifndef VMUL4
984 static inline float *VMUL4(float *dst, const float *v, unsigned idx,
985                            const float *scale)
986 {
987     float s = *scale;
988     *dst++ = v[idx    & 3] * s;
989     *dst++ = v[idx>>2 & 3] * s;
990     *dst++ = v[idx>>4 & 3] * s;
991     *dst++ = v[idx>>6 & 3] * s;
992     return dst;
993 }
994 #endif
995
996 #ifndef VMUL2S
997 static inline float *VMUL2S(float *dst, const float *v, unsigned idx,
998                             unsigned sign, const float *scale)
999 {
1000     union float754 s0, s1;
1001
1002     s0.f = s1.f = *scale;
1003     s0.i ^= sign >> 1 << 31;
1004     s1.i ^= sign      << 31;
1005
1006     *dst++ = v[idx    & 15] * s0.f;
1007     *dst++ = v[idx>>4 & 15] * s1.f;
1008
1009     return dst;
1010 }
1011 #endif
1012
1013 #ifndef VMUL4S
1014 static inline float *VMUL4S(float *dst, const float *v, unsigned idx,
1015                             unsigned sign, const float *scale)
1016 {
1017     unsigned nz = idx >> 12;
1018     union float754 s = { .f = *scale };
1019     union float754 t;
1020
1021     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1022     *dst++ = v[idx    & 3] * t.f;
1023
1024     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
1025     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1026     *dst++ = v[idx>>2 & 3] * t.f;
1027
1028     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
1029     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1030     *dst++ = v[idx>>4 & 3] * t.f;
1031
1032     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
1033     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1034     *dst++ = v[idx>>6 & 3] * t.f;
1035
1036     return dst;
1037 }
1038 #endif
1039
1040 /**
1041  * Decode spectral data; reference: table 4.50.
1042  * Dequantize and scale spectral data; reference: 4.6.3.3.
1043  *
1044  * @param   coef            array of dequantized, scaled spectral data
1045  * @param   sf              array of scalefactors or intensity stereo positions
1046  * @param   pulse_present   set if pulses are present
1047  * @param   pulse           pointer to pulse data struct
1048  * @param   band_type       array of the used band type
1049  *
1050  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1051  */
1052 static int decode_spectrum_and_dequant(AACContext *ac, float coef[1024],
1053                                        GetBitContext *gb, const float sf[120],
1054                                        int pulse_present, const Pulse *pulse,
1055                                        const IndividualChannelStream *ics,
1056                                        enum BandType band_type[120])
1057 {
1058     int i, k, g, idx = 0;
1059     const int c = 1024 / ics->num_windows;
1060     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1061     float *coef_base = coef;
1062
1063     for (g = 0; g < ics->num_windows; g++)
1064         memset(coef + g * 128 + offsets[ics->max_sfb], 0, sizeof(float) * (c - offsets[ics->max_sfb]));
1065
1066     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1067         unsigned g_len = ics->group_len[g];
1068
1069         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
1070             const unsigned cbt_m1 = band_type[idx] - 1;
1071             float *cfo = coef + offsets[i];
1072             int off_len = offsets[i + 1] - offsets[i];
1073             int group;
1074
1075             if (cbt_m1 >= INTENSITY_BT2 - 1) {
1076                 for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1077                     memset(cfo, 0, off_len * sizeof(float));
1078                 }
1079             } else if (cbt_m1 == NOISE_BT - 1) {
1080                 for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1081                     float scale;
1082                     float band_energy;
1083
1084                     for (k = 0; k < off_len; k++) {
1085                         ac->random_state  = lcg_random(ac->random_state);
1086                         cfo[k] = ac->random_state;
1087                     }
1088
1089                     band_energy = ac->dsp.scalarproduct_float(cfo, cfo, off_len);
1090                     scale = sf[idx] / sqrtf(band_energy);
1091                     ac->dsp.vector_fmul_scalar(cfo, cfo, scale, off_len);
1092                 }
1093             } else {
1094                 const float *vq = ff_aac_codebook_vector_vals[cbt_m1];
1095                 const uint16_t *cb_vector_idx = ff_aac_codebook_vector_idx[cbt_m1];
1096                 VLC_TYPE (*vlc_tab)[2] = vlc_spectral[cbt_m1].table;
1097                 OPEN_READER(re, gb);
1098
1099                 switch (cbt_m1 >> 1) {
1100                 case 0:
1101                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1102                         float *cf = cfo;
1103                         int len = off_len;
1104
1105                         do {
1106                             int code;
1107                             unsigned cb_idx;
1108
1109                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1110                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1111                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1112                             cf = VMUL4(cf, vq, cb_idx, sf + idx);
1113                         } while (len -= 4);
1114                     }
1115                     break;
1116
1117                 case 1:
1118                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1119                         float *cf = cfo;
1120                         int len = off_len;
1121
1122                         do {
1123                             int code;
1124                             unsigned nnz;
1125                             unsigned cb_idx;
1126                             uint32_t bits;
1127
1128                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1129                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1130                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1131                             nnz = cb_idx >> 8 & 15;
1132                             bits = SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (32-nnz);
1133                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1134                             cf = VMUL4S(cf, vq, cb_idx, bits, sf + idx);
1135                         } while (len -= 4);
1136                     }
1137                     break;
1138
1139                 case 2:
1140                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1141                         float *cf = cfo;
1142                         int len = off_len;
1143
1144                         do {
1145                             int code;
1146                             unsigned cb_idx;
1147
1148                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1149                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1150                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1151                             cf = VMUL2(cf, vq, cb_idx, sf + idx);
1152                         } while (len -= 2);
1153                     }
1154                     break;
1155
1156                 case 3:
1157                 case 4:
1158                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1159                         float *cf = cfo;
1160                         int len = off_len;
1161
1162                         do {
1163                             int code;
1164                             unsigned nnz;
1165                             unsigned cb_idx;
1166                             unsigned sign;
1167
1168                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1169                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1170                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1171                             nnz = cb_idx >> 8 & 15;
1172                             sign = SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (cb_idx >> 12);
1173                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1174                             cf = VMUL2S(cf, vq, cb_idx, sign, sf + idx);
1175                         } while (len -= 2);
1176                     }
1177                     break;
1178
1179                 default:
1180                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1181                         float *cf = cfo;
1182                         uint32_t *icf = (uint32_t *) cf;
1183                         int len = off_len;
1184
1185                         do {
1186                             int code;
1187                             unsigned nzt, nnz;
1188                             unsigned cb_idx;
1189                             uint32_t bits;
1190                             int j;
1191
1192                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1193                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1194
1195                             if (!code) {
1196                                 *icf++ = 0;
1197                                 *icf++ = 0;
1198                                 continue;
1199                             }
1200
1201                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1202                             nnz = cb_idx >> 12;
1203                             nzt = cb_idx >> 8;
1204                             bits = SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (32-nnz);
1205                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1206
1207                             for (j = 0; j < 2; j++) {
1208                                 if (nzt & 1<<j) {
1209                                     uint32_t b;
1210                                     int n;
1211                                     /* The total length of escape_sequence must be < 22 bits according
1212                                        to the specification (i.e. max is 111111110xxxxxxxxxxxx). */
1213                                     UPDATE_CACHE(re, gb);
1214                                     b = GET_CACHE(re, gb);
1215                                     b = 31 - av_log2(~b);
1216
1217                                     if (b > 8) {
1218                                         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in spectral data, ESC overflow\n");
1219                                         return -1;
1220                                     }
1221
1222                                     SKIP_BITS(re, gb, b + 1);
1223                                     b += 4;
1224                                     n = (1 << b) + SHOW_UBITS(re, gb, b);
1225                                     LAST_SKIP_BITS(re, gb, b);
1226                                     *icf++ = cbrt_tab[n] | (bits & 1U<<31);
1227                                     bits <<= 1;
1228                                 } else {
1229                                     unsigned v = ((const uint32_t*)vq)[cb_idx & 15];
1230                                     *icf++ = (bits & 1U<<31) | v;
1231                                     bits <<= !!v;
1232                                 }
1233                                 cb_idx >>= 4;
1234                             }
1235                         } while (len -= 2);
1236
1237                         ac->dsp.vector_fmul_scalar(cfo, cfo, sf[idx], off_len);
1238                     }
1239                 }
1240
1241                 CLOSE_READER(re, gb);
1242             }
1243         }
1244         coef += g_len << 7;
1245     }
1246
1247     if (pulse_present) {
1248         idx = 0;
1249         for (i = 0; i < pulse->num_pulse; i++) {
1250             float co = coef_base[ pulse->pos[i] ];
1251             while (offsets[idx + 1] <= pulse->pos[i])
1252                 idx++;
1253             if (band_type[idx] != NOISE_BT && sf[idx]) {
1254                 float ico = -pulse->amp[i];
1255                 if (co) {
1256                     co /= sf[idx];
1257                     ico = co / sqrtf(sqrtf(fabsf(co))) + (co > 0 ? -ico : ico);
1258                 }
1259                 coef_base[ pulse->pos[i] ] = cbrtf(fabsf(ico)) * ico * sf[idx];
1260             }
1261         }
1262     }
1263     return 0;
1264 }
1265
1266 static av_always_inline float flt16_round(float pf)
1267 {
1268     union float754 tmp;
1269     tmp.f = pf;
1270     tmp.i = (tmp.i + 0x00008000U) & 0xFFFF0000U;
1271     return tmp.f;
1272 }
1273
1274 static av_always_inline float flt16_even(float pf)
1275 {
1276     union float754 tmp;
1277     tmp.f = pf;
1278     tmp.i = (tmp.i + 0x00007FFFU + (tmp.i & 0x00010000U >> 16)) & 0xFFFF0000U;
1279     return tmp.f;
1280 }
1281
1282 static av_always_inline float flt16_trunc(float pf)
1283 {
1284     union float754 pun;
1285     pun.f = pf;
1286     pun.i &= 0xFFFF0000U;
1287     return pun.f;
1288 }
1289
1290 static av_always_inline void predict(PredictorState *ps, float *coef,
1291                                      int output_enable)
1292 {
1293     const float a     = 0.953125; // 61.0 / 64
1294     const float alpha = 0.90625;  // 29.0 / 32
1295     float e0, e1;
1296     float pv;
1297     float k1, k2;
1298     float   r0 = ps->r0,     r1 = ps->r1;
1299     float cor0 = ps->cor0, cor1 = ps->cor1;
1300     float var0 = ps->var0, var1 = ps->var1;
1301
1302     k1 = var0 > 1 ? cor0 * flt16_even(a / var0) : 0;
1303     k2 = var1 > 1 ? cor1 * flt16_even(a / var1) : 0;
1304
1305     pv = flt16_round(k1 * r0 + k2 * r1);
1306     if (output_enable)
1307         *coef += pv;
1308
1309     e0 = *coef;
1310     e1 = e0 - k1 * r0;
1311
1312     ps->cor1 = flt16_trunc(alpha * cor1 + r1 * e1);
1313     ps->var1 = flt16_trunc(alpha * var1 + 0.5f * (r1 * r1 + e1 * e1));
1314     ps->cor0 = flt16_trunc(alpha * cor0 + r0 * e0);
1315     ps->var0 = flt16_trunc(alpha * var0 + 0.5f * (r0 * r0 + e0 * e0));
1316
1317     ps->r1 = flt16_trunc(a * (r0 - k1 * e0));
1318     ps->r0 = flt16_trunc(a * e0);
1319 }
1320
1321 /**
1322  * Apply AAC-Main style frequency domain prediction.
1323  */
1324 static void apply_prediction(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
1325 {
1326     int sfb, k;
1327
1328     if (!sce->ics.predictor_initialized) {
1329         reset_all_predictors(sce->predictor_state);
1330         sce->ics.predictor_initialized = 1;
1331     }
1332
1333     if (sce->ics.window_sequence[0] != EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1334         for (sfb = 0; sfb < ff_aac_pred_sfb_max[ac->m4ac.sampling_index]; sfb++) {
1335             for (k = sce->ics.swb_offset[sfb]; k < sce->ics.swb_offset[sfb + 1]; k++) {
1336                 predict(&sce->predictor_state[k], &sce->coeffs[k],
1337                         sce->ics.predictor_present && sce->ics.prediction_used[sfb]);
1338             }
1339         }
1340         if (sce->ics.predictor_reset_group)
1341             reset_predictor_group(sce->predictor_state, sce->ics.predictor_reset_group);
1342     } else
1343         reset_all_predictors(sce->predictor_state);
1344 }
1345
1346 /**
1347  * Decode an individual_channel_stream payload; reference: table 4.44.
1348  *
1349  * @param   common_window   Channels have independent [0], or shared [1], Individual Channel Stream information.
1350  * @param   scale_flag      scalable [1] or non-scalable [0] AAC (Unused until scalable AAC is implemented.)
1351  *
1352  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1353  */
1354 static int decode_ics(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce,
1355                       GetBitContext *gb, int common_window, int scale_flag)
1356 {
1357     Pulse pulse;
1358     TemporalNoiseShaping    *tns = &sce->tns;
1359     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
1360     float *out = sce->coeffs;
1361     int global_gain, pulse_present = 0;
1362
1363     /* This assignment is to silence a GCC warning about the variable being used
1364      * uninitialized when in fact it always is.
1365      */
1366     pulse.num_pulse = 0;
1367
1368     global_gain = get_bits(gb, 8);
1369
1370     if (!common_window && !scale_flag) {
1371         if (decode_ics_info(ac, ics, gb, 0) < 0)
1372             return -1;
1373     }
1374
1375     if (decode_band_types(ac, sce->band_type, sce->band_type_run_end, gb, ics) < 0)
1376         return -1;
1377     if (decode_scalefactors(ac, sce->sf, gb, global_gain, ics, sce->band_type, sce->band_type_run_end) < 0)
1378         return -1;
1379
1380     pulse_present = 0;
1381     if (!scale_flag) {
1382         if ((pulse_present = get_bits1(gb))) {
1383             if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1384                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Pulse tool not allowed in eight short sequence.\n");
1385                 return -1;
1386             }
1387             if (decode_pulses(&pulse, gb, ics->swb_offset, ics->num_swb)) {
1388                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Pulse data corrupt or invalid.\n");
1389                 return -1;
1390             }
1391         }
1392         if ((tns->present = get_bits1(gb)) && decode_tns(ac, tns, gb, ics))
1393             return -1;
1394         if (get_bits1(gb)) {
1395             av_log_missing_feature(ac->avctx, "SSR", 1);
1396             return -1;
1397         }
1398     }
1399
1400     if (decode_spectrum_and_dequant(ac, out, gb, sce->sf, pulse_present, &pulse, ics, sce->band_type) < 0)
1401         return -1;
1402
1403     if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN && !common_window)
1404         apply_prediction(ac, sce);
1405
1406     return 0;
1407 }
1408
1409 /**
1410  * Mid/Side stereo decoding; reference: 4.6.8.1.3.
1411  */
1412 static void apply_mid_side_stereo(AACContext *ac, ChannelElement *cpe)
1413 {
1414     const IndividualChannelStream *ics = &cpe->ch[0].ics;
1415     float *ch0 = cpe->ch[0].coeffs;
1416     float *ch1 = cpe->ch[1].coeffs;
1417     int g, i, group, idx = 0;
1418     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1419     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1420         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
1421             if (cpe->ms_mask[idx] &&
1422                     cpe->ch[0].band_type[idx] < NOISE_BT && cpe->ch[1].band_type[idx] < NOISE_BT) {
1423                 for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++) {
1424                     ac->dsp.butterflies_float(ch0 + group * 128 + offsets[i],
1425                                               ch1 + group * 128 + offsets[i],
1426                                               offsets[i+1] - offsets[i]);
1427                 }
1428             }
1429         }
1430         ch0 += ics->group_len[g] * 128;
1431         ch1 += ics->group_len[g] * 128;
1432     }
1433 }
1434
1435 /**
1436  * intensity stereo decoding; reference: 4.6.8.2.3
1437  *
1438  * @param   ms_present  Indicates mid/side stereo presence. [0] mask is all 0s;
1439  *                      [1] mask is decoded from bitstream; [2] mask is all 1s;
1440  *                      [3] reserved for scalable AAC
1441  */
1442 static void apply_intensity_stereo(AACContext *ac, ChannelElement *cpe, int ms_present)
1443 {
1444     const IndividualChannelStream *ics = &cpe->ch[1].ics;
1445     SingleChannelElement         *sce1 = &cpe->ch[1];
1446     float *coef0 = cpe->ch[0].coeffs, *coef1 = cpe->ch[1].coeffs;
1447     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1448     int g, group, i, idx = 0;
1449     int c;
1450     float scale;
1451     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1452         for (i = 0; i < ics->max_sfb;) {
1453             if (sce1->band_type[idx] == INTENSITY_BT || sce1->band_type[idx] == INTENSITY_BT2) {
1454                 const int bt_run_end = sce1->band_type_run_end[idx];
1455                 for (; i < bt_run_end; i++, idx++) {
1456                     c = -1 + 2 * (sce1->band_type[idx] - 14);
1457                     if (ms_present)
1458                         c *= 1 - 2 * cpe->ms_mask[idx];
1459                     scale = c * sce1->sf[idx];
1460                     for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++)
1461                         ac->dsp.vector_fmul_scalar(coef1 + group * 128 + offsets[i],
1462                                                    coef0 + group * 128 + offsets[i],
1463                                                    scale,
1464                                                    offsets[i + 1] - offsets[i]);
1465                 }
1466             } else {
1467                 int bt_run_end = sce1->band_type_run_end[idx];
1468                 idx += bt_run_end - i;
1469                 i    = bt_run_end;
1470             }
1471         }
1472         coef0 += ics->group_len[g] * 128;
1473         coef1 += ics->group_len[g] * 128;
1474     }
1475 }
1476
1477 /**
1478  * Decode a channel_pair_element; reference: table 4.4.
1479  *
1480  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1481  */
1482 static int decode_cpe(AACContext *ac, GetBitContext *gb, ChannelElement *cpe)
1483 {
1484     int i, ret, common_window, ms_present = 0;
1485
1486     common_window = get_bits1(gb);
1487     if (common_window) {
1488         if (decode_ics_info(ac, &cpe->ch[0].ics, gb, 1))
1489             return -1;
1490         i = cpe->ch[1].ics.use_kb_window[0];
1491         cpe->ch[1].ics = cpe->ch[0].ics;
1492         cpe->ch[1].ics.use_kb_window[1] = i;
1493         if (cpe->ch[1].ics.predictor_present && (ac->m4ac.object_type != AOT_AAC_MAIN))
1494             if ((cpe->ch[1].ics.ltp.present = get_bits(gb, 1)))
1495                 decode_ltp(ac, &cpe->ch[1].ics.ltp, gb, cpe->ch[1].ics.max_sfb);
1496         ms_present = get_bits(gb, 2);
1497         if (ms_present == 3) {
1498             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "ms_present = 3 is reserved.\n");
1499             return -1;
1500         } else if (ms_present)
1501             decode_mid_side_stereo(cpe, gb, ms_present);
1502     }
1503     if ((ret = decode_ics(ac, &cpe->ch[0], gb, common_window, 0)))
1504         return ret;
1505     if ((ret = decode_ics(ac, &cpe->ch[1], gb, common_window, 0)))
1506         return ret;
1507
1508     if (common_window) {
1509         if (ms_present)
1510             apply_mid_side_stereo(ac, cpe);
1511         if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN) {
1512             apply_prediction(ac, &cpe->ch[0]);
1513             apply_prediction(ac, &cpe->ch[1]);
1514         }
1515     }
1516
1517     apply_intensity_stereo(ac, cpe, ms_present);
1518     return 0;
1519 }
1520
1521 static const float cce_scale[] = {
1522     1.09050773266525765921, //2^(1/8)
1523     1.18920711500272106672, //2^(1/4)
1524     M_SQRT2,
1525     2,
1526 };
1527
1528 /**
1529  * Decode coupling_channel_element; reference: table 4.8.
1530  *
1531  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1532  */
1533 static int decode_cce(AACContext *ac, GetBitContext *gb, ChannelElement *che)
1534 {
1535     int num_gain = 0;
1536     int c, g, sfb, ret;
1537     int sign;
1538     float scale;
1539     SingleChannelElement *sce = &che->ch[0];
1540     ChannelCoupling     *coup = &che->coup;
1541
1542     coup->coupling_point = 2 * get_bits1(gb);
1543     coup->num_coupled = get_bits(gb, 3);
1544     for (c = 0; c <= coup->num_coupled; c++) {
1545         num_gain++;
1546         coup->type[c] = get_bits1(gb) ? TYPE_CPE : TYPE_SCE;
1547         coup->id_select[c] = get_bits(gb, 4);
1548         if (coup->type[c] == TYPE_CPE) {
1549             coup->ch_select[c] = get_bits(gb, 2);
1550             if (coup->ch_select[c] == 3)
1551                 num_gain++;
1552         } else
1553             coup->ch_select[c] = 2;
1554     }
1555     coup->coupling_point += get_bits1(gb) || (coup->coupling_point >> 1);
1556
1557     sign  = get_bits(gb, 1);
1558     scale = cce_scale[get_bits(gb, 2)];
1559
1560     if ((ret = decode_ics(ac, sce, gb, 0, 0)))
1561         return ret;
1562
1563     for (c = 0; c < num_gain; c++) {
1564         int idx  = 0;
1565         int cge  = 1;
1566         int gain = 0;
1567         float gain_cache = 1.;
1568         if (c) {
1569             cge = coup->coupling_point == AFTER_IMDCT ? 1 : get_bits1(gb);
1570             gain = cge ? get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60: 0;
1571             gain_cache = powf(scale, -gain);
1572         }
1573         if (coup->coupling_point == AFTER_IMDCT) {
1574             coup->gain[c][0] = gain_cache;
1575         } else {
1576             for (g = 0; g < sce->ics.num_window_groups; g++) {
1577                 for (sfb = 0; sfb < sce->ics.max_sfb; sfb++, idx++) {
1578                     if (sce->band_type[idx] != ZERO_BT) {
1579                         if (!cge) {
1580                             int t = get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
1581                             if (t) {
1582                                 int s = 1;
1583                                 t = gain += t;
1584                                 if (sign) {
1585                                     s  -= 2 * (t & 0x1);
1586                                     t >>= 1;
1587                                 }
1588                                 gain_cache = powf(scale, -t) * s;
1589                             }
1590                         }
1591                         coup->gain[c][idx] = gain_cache;
1592                     }
1593                 }
1594             }
1595         }
1596     }
1597     return 0;
1598 }
1599
1600 /**
1601  * Parse whether channels are to be excluded from Dynamic Range Compression; reference: table 4.53.
1602  *
1603  * @return  Returns number of bytes consumed.
1604  */
1605 static int decode_drc_channel_exclusions(DynamicRangeControl *che_drc,
1606                                          GetBitContext *gb)
1607 {
1608     int i;
1609     int num_excl_chan = 0;
1610
1611     do {
1612         for (i = 0; i < 7; i++)
1613             che_drc->exclude_mask[num_excl_chan++] = get_bits1(gb);
1614     } while (num_excl_chan < MAX_CHANNELS - 7 && get_bits1(gb));
1615
1616     return num_excl_chan / 7;
1617 }
1618
1619 /**
1620  * Decode dynamic range information; reference: table 4.52.
1621  *
1622  * @param   cnt length of TYPE_FIL syntactic element in bytes
1623  *
1624  * @return  Returns number of bytes consumed.
1625  */
1626 static int decode_dynamic_range(DynamicRangeControl *che_drc,
1627                                 GetBitContext *gb, int cnt)
1628 {
1629     int n             = 1;
1630     int drc_num_bands = 1;
1631     int i;
1632
1633     /* pce_tag_present? */
1634     if (get_bits1(gb)) {
1635         che_drc->pce_instance_tag  = get_bits(gb, 4);
1636         skip_bits(gb, 4); // tag_reserved_bits
1637         n++;
1638     }
1639
1640     /* excluded_chns_present? */
1641     if (get_bits1(gb)) {
1642         n += decode_drc_channel_exclusions(che_drc, gb);
1643     }
1644
1645     /* drc_bands_present? */
1646     if (get_bits1(gb)) {
1647         che_drc->band_incr            = get_bits(gb, 4);
1648         che_drc->interpolation_scheme = get_bits(gb, 4);
1649         n++;
1650         drc_num_bands += che_drc->band_incr;
1651         for (i = 0; i < drc_num_bands; i++) {
1652             che_drc->band_top[i] = get_bits(gb, 8);
1653             n++;
1654         }
1655     }
1656
1657     /* prog_ref_level_present? */
1658     if (get_bits1(gb)) {
1659         che_drc->prog_ref_level = get_bits(gb, 7);
1660         skip_bits1(gb); // prog_ref_level_reserved_bits
1661         n++;
1662     }
1663
1664     for (i = 0; i < drc_num_bands; i++) {
1665         che_drc->dyn_rng_sgn[i] = get_bits1(gb);
1666         che_drc->dyn_rng_ctl[i] = get_bits(gb, 7);
1667         n++;
1668     }
1669
1670     return n;
1671 }
1672
1673 /**
1674  * Decode extension data (incomplete); reference: table 4.51.
1675  *
1676  * @param   cnt length of TYPE_FIL syntactic element in bytes
1677  *
1678  * @return Returns number of bytes consumed
1679  */
1680 static int decode_extension_payload(AACContext *ac, GetBitContext *gb, int cnt,
1681                                     ChannelElement *che, enum RawDataBlockType elem_type)
1682 {
1683     int crc_flag = 0;
1684     int res = cnt;
1685     switch (get_bits(gb, 4)) { // extension type
1686     case EXT_SBR_DATA_CRC:
1687         crc_flag++;
1688     case EXT_SBR_DATA:
1689         if (!che) {
1690             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "SBR was found before the first channel element.\n");
1691             return res;
1692         } else if (!ac->m4ac.sbr) {
1693             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "SBR signaled to be not-present but was found in the bitstream.\n");
1694             skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
1695             return res;
1696         } else if (ac->m4ac.sbr == -1 && ac->output_configured == OC_LOCKED) {
1697             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Implicit SBR was found with a first occurrence after the first frame.\n");
1698             skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
1699             return res;
1700         } else if (ac->m4ac.ps == -1 && ac->output_configured < OC_LOCKED && ac->avctx->channels == 1) {
1701             ac->m4ac.sbr = 1;
1702             ac->m4ac.ps = 1;
1703             output_configure(ac, ac->che_pos, ac->che_pos, ac->m4ac.chan_config, ac->output_configured);
1704         } else {
1705             ac->m4ac.sbr = 1;
1706         }
1707         res = ff_decode_sbr_extension(ac, &che->sbr, gb, crc_flag, cnt, elem_type);
1708         break;
1709     case EXT_DYNAMIC_RANGE:
1710         res = decode_dynamic_range(&ac->che_drc, gb, cnt);
1711         break;
1712     case EXT_FILL:
1713     case EXT_FILL_DATA:
1714     case EXT_DATA_ELEMENT:
1715     default:
1716         skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
1717         break;
1718     };
1719     return res;
1720 }
1721
1722 /**
1723  * Decode Temporal Noise Shaping filter coefficients and apply all-pole filters; reference: 4.6.9.3.
1724  *
1725  * @param   decode  1 if tool is used normally, 0 if tool is used in LTP.
1726  * @param   coef    spectral coefficients
1727  */
1728 static void apply_tns(float coef[1024], TemporalNoiseShaping *tns,
1729                       IndividualChannelStream *ics, int decode)
1730 {
1731     const int mmm = FFMIN(ics->tns_max_bands, ics->max_sfb);
1732     int w, filt, m, i;
1733     int bottom, top, order, start, end, size, inc;
1734     float lpc[TNS_MAX_ORDER];
1735     float tmp[TNS_MAX_ORDER];
1736
1737     for (w = 0; w < ics->num_windows; w++) {
1738         bottom = ics->num_swb;
1739         for (filt = 0; filt < tns->n_filt[w]; filt++) {
1740             top    = bottom;
1741             bottom = FFMAX(0, top - tns->length[w][filt]);
1742             order  = tns->order[w][filt];
1743             if (order == 0)
1744                 continue;
1745
1746             // tns_decode_coef
1747             compute_lpc_coefs(tns->coef[w][filt], order, lpc, 0, 0, 0);
1748
1749             start = ics->swb_offset[FFMIN(bottom, mmm)];
1750             end   = ics->swb_offset[FFMIN(   top, mmm)];
1751             if ((size = end - start) <= 0)
1752                 continue;
1753             if (tns->direction[w][filt]) {
1754                 inc = -1;
1755                 start = end - 1;
1756             } else {
1757                 inc = 1;
1758             }
1759             start += w * 128;
1760
1761             if (decode) {
1762                 // ar filter
1763                 for (m = 0; m < size; m++, start += inc)
1764                     for (i = 1; i <= FFMIN(m, order); i++)
1765                         coef[start] -= coef[start - i * inc] * lpc[i - 1];
1766             } else {
1767                 // ma filter
1768                 for (m = 0; m < size; m++, start += inc) {
1769                     tmp[0] = coef[start];
1770                     for (i = 1; i <= FFMIN(m, order); i++)
1771                         coef[start] += tmp[i] * lpc[i - 1];
1772                     for (i = order; i > 0; i--)
1773                         tmp[i] = tmp[i - 1];
1774                 }
1775             }
1776         }
1777     }
1778 }
1779
1780 /**
1781  *  Apply windowing and MDCT to obtain the spectral
1782  *  coefficient from the predicted sample by LTP.
1783  */
1784 static void windowing_and_mdct_ltp(AACContext *ac, float *out,
1785                                    float *in, IndividualChannelStream *ics)
1786 {
1787     const float *lwindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
1788     const float *swindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
1789     const float *lwindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
1790     const float *swindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
1791
1792     if (ics->window_sequence[0] != LONG_STOP_SEQUENCE) {
1793         ac->dsp.vector_fmul(in, in, lwindow_prev, 1024);
1794     } else {
1795         memset(in, 0, 448 * sizeof(float));
1796         ac->dsp.vector_fmul(in + 448, in + 448, swindow_prev, 128);
1797         memcpy(in + 576, in + 576, 448 * sizeof(float));
1798     }
1799     if (ics->window_sequence[0] != LONG_START_SEQUENCE) {
1800         ac->dsp.vector_fmul_reverse(in + 1024, in + 1024, lwindow, 1024);
1801     } else {
1802         memcpy(in + 1024, in + 1024, 448 * sizeof(float));
1803         ac->dsp.vector_fmul_reverse(in + 1024 + 448, in + 1024 + 448, swindow, 128);
1804         memset(in + 1024 + 576, 0, 448 * sizeof(float));
1805     }
1806     ac->mdct_ltp.mdct_calc(&ac->mdct_ltp, out, in);
1807 }
1808
1809 /**
1810  * Apply the long term prediction
1811  */
1812 static void apply_ltp(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
1813 {
1814     const LongTermPrediction *ltp = &sce->ics.ltp;
1815     const uint16_t *offsets = sce->ics.swb_offset;
1816     int i, sfb;
1817
1818     if (sce->ics.window_sequence[0] != EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1819         float *predTime = sce->ret;
1820         float *predFreq = ac->buf_mdct;
1821         int16_t num_samples = 2048;
1822
1823         if (ltp->lag < 1024)
1824             num_samples = ltp->lag + 1024;
1825         for (i = 0; i < num_samples; i++)
1826             predTime[i] = sce->ltp_state[i + 2048 - ltp->lag] * ltp->coef;
1827         memset(&predTime[i], 0, (2048 - i) * sizeof(float));
1828
1829         windowing_and_mdct_ltp(ac, predFreq, predTime, &sce->ics);
1830
1831         if (sce->tns.present)
1832             apply_tns(predFreq, &sce->tns, &sce->ics, 0);
1833
1834         for (sfb = 0; sfb < FFMIN(sce->ics.max_sfb, MAX_LTP_LONG_SFB); sfb++)
1835             if (ltp->used[sfb])
1836                 for (i = offsets[sfb]; i < offsets[sfb + 1]; i++)
1837                     sce->coeffs[i] += predFreq[i];
1838     }
1839 }
1840
1841 /**
1842  * Update the LTP buffer for next frame
1843  */
1844 static void update_ltp(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
1845 {
1846     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
1847     float *saved     = sce->saved;
1848     float *saved_ltp = sce->coeffs;
1849     const float *lwindow = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
1850     const float *swindow = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
1851     int i;
1852
1853     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1854         memcpy(saved_ltp,       saved, 512 * sizeof(float));
1855         memset(saved_ltp + 576, 0,     448 * sizeof(float));
1856         ac->dsp.vector_fmul_reverse(saved_ltp + 448, ac->buf_mdct + 960,     &swindow[64],      64);
1857         for (i = 0; i < 64; i++)
1858             saved_ltp[i + 512] = ac->buf_mdct[1023 - i] * swindow[63 - i];
1859     } else if (ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE) {
1860         memcpy(saved_ltp,       ac->buf_mdct + 512, 448 * sizeof(float));
1861         memset(saved_ltp + 576, 0,                  448 * sizeof(float));
1862         ac->dsp.vector_fmul_reverse(saved_ltp + 448, ac->buf_mdct + 960,     &swindow[64],      64);
1863         for (i = 0; i < 64; i++)
1864             saved_ltp[i + 512] = ac->buf_mdct[1023 - i] * swindow[63 - i];
1865     } else { // LONG_STOP or ONLY_LONG
1866         ac->dsp.vector_fmul_reverse(saved_ltp,       ac->buf_mdct + 512,     &lwindow[512],     512);
1867         for (i = 0; i < 512; i++)
1868             saved_ltp[i + 512] = ac->buf_mdct[1023 - i] * lwindow[511 - i];
1869     }
1870
1871     memcpy(sce->ltp_state,      sce->ltp_state+1024, 1024 * sizeof(*sce->ltp_state));
1872     memcpy(sce->ltp_state+1024, sce->ret,            1024 * sizeof(*sce->ltp_state));
1873     memcpy(sce->ltp_state+2048, saved_ltp,           1024 * sizeof(*sce->ltp_state));
1874 }
1875
1876 /**
1877  * Conduct IMDCT and windowing.
1878  */
1879 static void imdct_and_windowing(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
1880 {
1881     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
1882     float *in    = sce->coeffs;
1883     float *out   = sce->ret;
1884     float *saved = sce->saved;
1885     const float *swindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
1886     const float *lwindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
1887     const float *swindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
1888     float *buf  = ac->buf_mdct;
1889     float *temp = ac->temp;
1890     int i;
1891
1892     // imdct
1893     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1894         for (i = 0; i < 1024; i += 128)
1895             ac->mdct_small.imdct_half(&ac->mdct_small, buf + i, in + i);
1896     } else
1897         ac->mdct.imdct_half(&ac->mdct, buf, in);
1898
1899     /* window overlapping
1900      * NOTE: To simplify the overlapping code, all 'meaningless' short to long
1901      * and long to short transitions are considered to be short to short
1902      * transitions. This leaves just two cases (long to long and short to short)
1903      * with a little special sauce for EIGHT_SHORT_SEQUENCE.
1904      */
1905     if ((ics->window_sequence[1] == ONLY_LONG_SEQUENCE || ics->window_sequence[1] == LONG_STOP_SEQUENCE) &&
1906             (ics->window_sequence[0] == ONLY_LONG_SEQUENCE || ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE)) {
1907         ac->dsp.vector_fmul_window(    out,               saved,            buf,         lwindow_prev, 512);
1908     } else {
1909         memcpy(                        out,               saved,            448 * sizeof(float));
1910
1911         if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1912             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 0*128, saved + 448,      buf + 0*128, swindow_prev, 64);
1913             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 1*128, buf + 0*128 + 64, buf + 1*128, swindow,      64);
1914             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 2*128, buf + 1*128 + 64, buf + 2*128, swindow,      64);
1915             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 3*128, buf + 2*128 + 64, buf + 3*128, swindow,      64);
1916             ac->dsp.vector_fmul_window(temp,              buf + 3*128 + 64, buf + 4*128, swindow,      64);
1917             memcpy(                    out + 448 + 4*128, temp, 64 * sizeof(float));
1918         } else {
1919             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448,         saved + 448,      buf,         swindow_prev, 64);
1920             memcpy(                    out + 576,         buf + 64,         448 * sizeof(float));
1921         }
1922     }
1923
1924     // buffer update
1925     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1926         memcpy(                    saved,       temp + 64,         64 * sizeof(float));
1927         ac->dsp.vector_fmul_window(saved + 64,  buf + 4*128 + 64, buf + 5*128, swindow, 64);
1928         ac->dsp.vector_fmul_window(saved + 192, buf + 5*128 + 64, buf + 6*128, swindow, 64);
1929         ac->dsp.vector_fmul_window(saved + 320, buf + 6*128 + 64, buf + 7*128, swindow, 64);
1930         memcpy(                    saved + 448, buf + 7*128 + 64,  64 * sizeof(float));
1931     } else if (ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE) {
1932         memcpy(                    saved,       buf + 512,        448 * sizeof(float));
1933         memcpy(                    saved + 448, buf + 7*128 + 64,  64 * sizeof(float));
1934     } else { // LONG_STOP or ONLY_LONG
1935         memcpy(                    saved,       buf + 512,        512 * sizeof(float));
1936     }
1937 }
1938
1939 /**
1940  * Apply dependent channel coupling (applied before IMDCT).
1941  *
1942  * @param   index   index into coupling gain array
1943  */
1944 static void apply_dependent_coupling(AACContext *ac,
1945                                      SingleChannelElement *target,
1946                                      ChannelElement *cce, int index)
1947 {
1948     IndividualChannelStream *ics = &cce->ch[0].ics;
1949     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1950     float *dest = target->coeffs;
1951     const float *src = cce->ch[0].coeffs;
1952     int g, i, group, k, idx = 0;
1953     if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP) {
1954         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1955                "Dependent coupling is not supported together with LTP\n");
1956         return;
1957     }
1958     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1959         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
1960             if (cce->ch[0].band_type[idx] != ZERO_BT) {
1961                 const float gain = cce->coup.gain[index][idx];
1962                 for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++) {
1963                     for (k = offsets[i]; k < offsets[i + 1]; k++) {
1964                         // XXX dsputil-ize
1965                         dest[group * 128 + k] += gain * src[group * 128 + k];
1966                     }
1967                 }
1968             }
1969         }
1970         dest += ics->group_len[g] * 128;
1971         src  += ics->group_len[g] * 128;
1972     }
1973 }
1974
1975 /**
1976  * Apply independent channel coupling (applied after IMDCT).
1977  *
1978  * @param   index   index into coupling gain array
1979  */
1980 static void apply_independent_coupling(AACContext *ac,
1981                                        SingleChannelElement *target,
1982                                        ChannelElement *cce, int index)
1983 {
1984     int i;
1985     const float gain = cce->coup.gain[index][0];
1986     const float *src = cce->ch[0].ret;
1987     float *dest = target->ret;
1988     const int len = 1024 << (ac->m4ac.sbr == 1);
1989
1990     for (i = 0; i < len; i++)
1991         dest[i] += gain * src[i];
1992 }
1993
1994 /**
1995  * channel coupling transformation interface
1996  *
1997  * @param   apply_coupling_method   pointer to (in)dependent coupling function
1998  */
1999 static void apply_channel_coupling(AACContext *ac, ChannelElement *cc,
2000                                    enum RawDataBlockType type, int elem_id,
2001                                    enum CouplingPoint coupling_point,
2002                                    void (*apply_coupling_method)(AACContext *ac, SingleChannelElement *target, ChannelElement *cce, int index))
2003 {
2004     int i, c;
2005
2006     for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
2007         ChannelElement *cce = ac->che[TYPE_CCE][i];
2008         int index = 0;
2009
2010         if (cce && cce->coup.coupling_point == coupling_point) {
2011             ChannelCoupling *coup = &cce->coup;
2012
2013             for (c = 0; c <= coup->num_coupled; c++) {
2014                 if (coup->type[c] == type && coup->id_select[c] == elem_id) {
2015                     if (coup->ch_select[c] != 1) {
2016                         apply_coupling_method(ac, &cc->ch[0], cce, index);
2017                         if (coup->ch_select[c] != 0)
2018                             index++;
2019                     }
2020                     if (coup->ch_select[c] != 2)
2021                         apply_coupling_method(ac, &cc->ch[1], cce, index++);
2022                 } else
2023                     index += 1 + (coup->ch_select[c] == 3);
2024             }
2025         }
2026     }
2027 }
2028
2029 /**
2030  * Convert spectral data to float samples, applying all supported tools as appropriate.
2031  */
2032 static void spectral_to_sample(AACContext *ac)
2033 {
2034     int i, type;
2035     for (type = 3; type >= 0; type--) {
2036         for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
2037             ChannelElement *che = ac->che[type][i];
2038             if (che) {
2039                 if (type <= TYPE_CPE)
2040                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, BEFORE_TNS, apply_dependent_coupling);
2041                 if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP) {
2042                     if (che->ch[0].ics.predictor_present) {
2043                         if (che->ch[0].ics.ltp.present)
2044                             apply_ltp(ac, &che->ch[0]);
2045                         if (che->ch[1].ics.ltp.present && type == TYPE_CPE)
2046                             apply_ltp(ac, &che->ch[1]);
2047                     }
2048                 }
2049                 if (che->ch[0].tns.present)
2050                     apply_tns(che->ch[0].coeffs, &che->ch[0].tns, &che->ch[0].ics, 1);
2051                 if (che->ch[1].tns.present)
2052                     apply_tns(che->ch[1].coeffs, &che->ch[1].tns, &che->ch[1].ics, 1);
2053                 if (type <= TYPE_CPE)
2054                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, BETWEEN_TNS_AND_IMDCT, apply_dependent_coupling);
2055                 if (type != TYPE_CCE || che->coup.coupling_point == AFTER_IMDCT) {
2056                     imdct_and_windowing(ac, &che->ch[0]);
2057                     if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP)
2058                         update_ltp(ac, &che->ch[0]);
2059                     if (type == TYPE_CPE) {
2060                         imdct_and_windowing(ac, &che->ch[1]);
2061                         if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP)
2062                             update_ltp(ac, &che->ch[1]);
2063                     }
2064                     if (ac->m4ac.sbr > 0) {
2065                         ff_sbr_apply(ac, &che->sbr, type, che->ch[0].ret, che->ch[1].ret);
2066                     }
2067                 }
2068                 if (type <= TYPE_CCE)
2069                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, AFTER_IMDCT, apply_independent_coupling);
2070             }
2071         }
2072     }
2073 }
2074
2075 static int parse_adts_frame_header(AACContext *ac, GetBitContext *gb)
2076 {
2077     int size;
2078     AACADTSHeaderInfo hdr_info;
2079
2080     size = ff_aac_parse_header(gb, &hdr_info);
2081     if (size > 0) {
2082         if (ac->output_configured != OC_LOCKED && hdr_info.chan_config) {
2083             enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID];
2084             memset(new_che_pos, 0, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
2085             ac->m4ac.chan_config = hdr_info.chan_config;
2086             if (set_default_channel_config(ac->avctx, new_che_pos, hdr_info.chan_config))
2087                 return -7;
2088             if (output_configure(ac, ac->che_pos, new_che_pos, hdr_info.chan_config, OC_TRIAL_FRAME))
2089                 return -7;
2090         } else if (ac->output_configured != OC_LOCKED) {
2091             ac->m4ac.chan_config = 0;
2092             ac->output_configured = OC_NONE;
2093         }
2094         if (ac->output_configured != OC_LOCKED) {
2095             ac->m4ac.sbr = -1;
2096             ac->m4ac.ps  = -1;
2097         }
2098         ac->m4ac.sample_rate     = hdr_info.sample_rate;
2099         ac->m4ac.sampling_index  = hdr_info.sampling_index;
2100         ac->m4ac.object_type     = hdr_info.object_type;
2101         if (!ac->avctx->sample_rate)
2102             ac->avctx->sample_rate = hdr_info.sample_rate;
2103         if (hdr_info.num_aac_frames == 1) {
2104             if (!hdr_info.crc_absent)
2105                 skip_bits(gb, 16);
2106         } else {
2107             av_log_missing_feature(ac->avctx, "More than one AAC RDB per ADTS frame is", 0);
2108             return -1;
2109         }
2110     }
2111     return size;
2112 }
2113
2114 static int aac_decode_frame_int(AVCodecContext *avctx, void *data,
2115                                 int *data_size, GetBitContext *gb)
2116 {
2117     AACContext *ac = avctx->priv_data;
2118     ChannelElement *che = NULL, *che_prev = NULL;
2119     enum RawDataBlockType elem_type, elem_type_prev = TYPE_END;
2120     int err, elem_id, data_size_tmp;
2121     int samples = 0, multiplier;
2122
2123     if (show_bits(gb, 12) == 0xfff) {
2124         if (parse_adts_frame_header(ac, gb) < 0) {
2125             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error decoding AAC frame header.\n");
2126             return -1;
2127         }
2128         if (ac->m4ac.sampling_index > 12) {
2129             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid sampling rate index %d\n", ac->m4ac.sampling_index);
2130             return -1;
2131         }
2132     }
2133
2134     ac->tags_mapped = 0;
2135     // parse
2136     while ((elem_type = get_bits(gb, 3)) != TYPE_END) {
2137         elem_id = get_bits(gb, 4);
2138
2139         if (elem_type < TYPE_DSE) {
2140             if (!(che=get_che(ac, elem_type, elem_id))) {
2141                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "channel element %d.%d is not allocated\n",
2142                        elem_type, elem_id);
2143                 return -1;
2144             }
2145             samples = 1024;
2146         }
2147
2148         switch (elem_type) {
2149
2150         case TYPE_SCE:
2151             err = decode_ics(ac, &che->ch[0], gb, 0, 0);
2152             break;
2153
2154         case TYPE_CPE:
2155             err = decode_cpe(ac, gb, che);
2156             break;
2157
2158         case TYPE_CCE:
2159             err = decode_cce(ac, gb, che);
2160             break;
2161
2162         case TYPE_LFE:
2163             err = decode_ics(ac, &che->ch[0], gb, 0, 0);
2164             break;
2165
2166         case TYPE_DSE:
2167             err = skip_data_stream_element(ac, gb);
2168             break;
2169
2170         case TYPE_PCE: {
2171             enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID];
2172             memset(new_che_pos, 0, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
2173             if ((err = decode_pce(avctx, &ac->m4ac, new_che_pos, gb)))
2174                 break;
2175             if (ac->output_configured > OC_TRIAL_PCE)
2176                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
2177                        "Not evaluating a further program_config_element as this construct is dubious at best.\n");
2178             else
2179                 err = output_configure(ac, ac->che_pos, new_che_pos, 0, OC_TRIAL_PCE);
2180             break;
2181         }
2182
2183         case TYPE_FIL:
2184             if (elem_id == 15)
2185                 elem_id += get_bits(gb, 8) - 1;
2186             if (get_bits_left(gb) < 8 * elem_id) {
2187                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
2188                     return -1;
2189             }
2190             while (elem_id > 0)
2191                 elem_id -= decode_extension_payload(ac, gb, elem_id, che_prev, elem_type_prev);
2192             err = 0; /* FIXME */
2193             break;
2194
2195         default:
2196             err = -1; /* should not happen, but keeps compiler happy */
2197             break;
2198         }
2199
2200         che_prev       = che;
2201         elem_type_prev = elem_type;
2202
2203         if (err)
2204             return err;
2205
2206         if (get_bits_left(gb) < 3) {
2207             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
2208             return -1;
2209         }
2210     }
2211
2212     spectral_to_sample(ac);
2213
2214     multiplier = (ac->m4ac.sbr == 1) ? ac->m4ac.ext_sample_rate > ac->m4ac.sample_rate : 0;
2215     samples <<= multiplier;
2216     if (ac->output_configured < OC_LOCKED) {
2217         avctx->sample_rate = ac->m4ac.sample_rate << multiplier;
2218         avctx->frame_size = samples;
2219     }
2220
2221     data_size_tmp = samples * avctx->channels *
2222                     av_get_bytes_per_sample(avctx->sample_fmt);
2223     if (*data_size < data_size_tmp) {
2224         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
2225                "Output buffer too small (%d) or trying to output too many samples (%d) for this frame.\n",
2226                *data_size, data_size_tmp);
2227         return -1;
2228     }
2229     *data_size = data_size_tmp;
2230
2231     if (samples) {
2232         if (avctx->sample_fmt == AV_SAMPLE_FMT_FLT)
2233             ac->fmt_conv.float_interleave(data, (const float **)ac->output_data,
2234                                           samples, avctx->channels);
2235         else
2236             ac->fmt_conv.float_to_int16_interleave(data, (const float **)ac->output_data,
2237                                                    samples, avctx->channels);
2238     }
2239
2240     if (ac->output_configured)
2241         ac->output_configured = OC_LOCKED;
2242
2243     return 0;
2244 }
2245
2246 static int aac_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
2247                             int *data_size, AVPacket *avpkt)
2248 {
2249     const uint8_t *buf = avpkt->data;
2250     int buf_size = avpkt->size;
2251     GetBitContext gb;
2252     int buf_consumed;
2253     int buf_offset;
2254     int err;
2255
2256     init_get_bits(&gb, buf, buf_size * 8);
2257
2258     if ((err = aac_decode_frame_int(avctx, data, data_size, &gb)) < 0)
2259         return err;
2260
2261     buf_consumed = (get_bits_count(&gb) + 7) >> 3;
2262     for (buf_offset = buf_consumed; buf_offset < buf_size; buf_offset++)
2263         if (buf[buf_offset])
2264             break;
2265
2266     return buf_size > buf_offset ? buf_consumed : buf_size;
2267 }
2268
2269 static av_cold int aac_decode_close(AVCodecContext *avctx)
2270 {
2271     AACContext *ac = avctx->priv_data;
2272     int i, type;
2273
2274     for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
2275         for (type = 0; type < 4; type++) {
2276             if (ac->che[type][i])
2277                 ff_aac_sbr_ctx_close(&ac->che[type][i]->sbr);
2278             av_freep(&ac->che[type][i]);
2279         }
2280     }
2281
2282     ff_mdct_end(&ac->mdct);
2283     ff_mdct_end(&ac->mdct_small);
2284     ff_mdct_end(&ac->mdct_ltp);
2285     return 0;
2286 }
2287
2288
2289 #define LOAS_SYNC_WORD   0x2b7       ///< 11 bits LOAS sync word
2290
2291 struct LATMContext {
2292     AACContext      aac_ctx;             ///< containing AACContext
2293     int             initialized;         ///< initilized after a valid extradata was seen
2294
2295     // parser data
2296     int             audio_mux_version_A; ///< LATM syntax version
2297     int             frame_length_type;   ///< 0/1 variable/fixed frame length
2298     int             frame_length;        ///< frame length for fixed frame length
2299 };
2300
2301 static inline uint32_t latm_get_value(GetBitContext *b)
2302 {
2303     int length = get_bits(b, 2);
2304
2305     return get_bits_long(b, (length+1)*8);
2306 }
2307
2308 static int latm_decode_audio_specific_config(struct LATMContext *latmctx,
2309                                              GetBitContext *gb)
2310 {
2311     AVCodecContext *avctx = latmctx->aac_ctx.avctx;
2312     MPEG4AudioConfig m4ac;
2313     int  config_start_bit = get_bits_count(gb);
2314     int     bits_consumed, esize;
2315
2316     if (config_start_bit % 8) {
2317         av_log_missing_feature(latmctx->aac_ctx.avctx, "audio specific "
2318                                "config not byte aligned.\n", 1);
2319         return AVERROR_INVALIDDATA;
2320     } else {
2321         bits_consumed =
2322             decode_audio_specific_config(NULL, avctx, &m4ac,
2323                                          gb->buffer + (config_start_bit / 8),
2324                                          get_bits_left(gb) / 8);
2325
2326         if (bits_consumed < 0)
2327             return AVERROR_INVALIDDATA;
2328
2329         esize = (bits_consumed+7) / 8;
2330
2331         if (avctx->extradata_size <= esize) {
2332             av_free(avctx->extradata);
2333             avctx->extradata = av_malloc(esize + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
2334             if (!avctx->extradata)
2335                 return AVERROR(ENOMEM);
2336         }
2337
2338         avctx->extradata_size = esize;
2339         memcpy(avctx->extradata, gb->buffer + (config_start_bit/8), esize);
2340         memset(avctx->extradata+esize, 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
2341
2342         skip_bits_long(gb, bits_consumed);
2343     }
2344
2345     return bits_consumed;
2346 }
2347
2348 static int read_stream_mux_config(struct LATMContext *latmctx,
2349                                   GetBitContext *gb)
2350 {
2351     int ret, audio_mux_version = get_bits(gb, 1);
2352
2353     latmctx->audio_mux_version_A = 0;
2354     if (audio_mux_version)
2355         latmctx->audio_mux_version_A = get_bits(gb, 1);
2356
2357     if (!latmctx->audio_mux_version_A) {
2358
2359         if (audio_mux_version)
2360             latm_get_value(gb);                 // taraFullness
2361
2362         skip_bits(gb, 1);                       // allStreamSameTimeFraming
2363         skip_bits(gb, 6);                       // numSubFrames
2364         // numPrograms
2365         if (get_bits(gb, 4)) {                  // numPrograms
2366             av_log_missing_feature(latmctx->aac_ctx.avctx,
2367                                    "multiple programs are not supported\n", 1);
2368             return AVERROR_PATCHWELCOME;
2369         }
2370
2371         // for each program (which there is only on in DVB)
2372
2373         // for each layer (which there is only on in DVB)
2374         if (get_bits(gb, 3)) {                   // numLayer
2375             av_log_missing_feature(latmctx->aac_ctx.avctx,
2376                                    "multiple layers are not supported\n", 1);
2377             return AVERROR_PATCHWELCOME;
2378         }
2379
2380         // for all but first stream: use_same_config = get_bits(gb, 1);
2381         if (!audio_mux_version) {
2382             if ((ret = latm_decode_audio_specific_config(latmctx, gb)) < 0)
2383                 return ret;
2384         } else {
2385             int ascLen = latm_get_value(gb);
2386             if ((ret = latm_decode_audio_specific_config(latmctx, gb)) < 0)
2387                 return ret;
2388             ascLen -= ret;
2389             skip_bits_long(gb, ascLen);
2390         }
2391
2392         latmctx->frame_length_type = get_bits(gb, 3);
2393         switch (latmctx->frame_length_type) {
2394         case 0:
2395             skip_bits(gb, 8);       // latmBufferFullness
2396             break;
2397         case 1:
2398             latmctx->frame_length = get_bits(gb, 9);
2399             break;
2400         case 3:
2401         case 4:
2402         case 5:
2403             skip_bits(gb, 6);       // CELP frame length table index
2404             break;
2405         case 6:
2406         case 7:
2407             skip_bits(gb, 1);       // HVXC frame length table index
2408             break;
2409         }
2410
2411         if (get_bits(gb, 1)) {                  // other data
2412             if (audio_mux_version) {
2413                 latm_get_value(gb);             // other_data_bits
2414             } else {
2415                 int esc;
2416                 do {
2417                     esc = get_bits(gb, 1);
2418                     skip_bits(gb, 8);
2419                 } while (esc);
2420             }
2421         }
2422
2423         if (get_bits(gb, 1))                     // crc present
2424             skip_bits(gb, 8);                    // config_crc
2425     }
2426
2427     return 0;
2428 }
2429
2430 static int read_payload_length_info(struct LATMContext *ctx, GetBitContext *gb)
2431 {
2432     uint8_t tmp;
2433
2434     if (ctx->frame_length_type == 0) {
2435         int mux_slot_length = 0;
2436         do {
2437             tmp = get_bits(gb, 8);
2438             mux_slot_length += tmp;
2439         } while (tmp == 255);
2440         return mux_slot_length;
2441     } else if (ctx->frame_length_type == 1) {
2442         return ctx->frame_length;
2443     } else if (ctx->frame_length_type == 3 ||
2444                ctx->frame_length_type == 5 ||
2445                ctx->frame_length_type == 7) {
2446         skip_bits(gb, 2);          // mux_slot_length_coded
2447     }
2448     return 0;
2449 }
2450
2451 static int read_audio_mux_element(struct LATMContext *latmctx,
2452                                   GetBitContext *gb)
2453 {
2454     int err;
2455     uint8_t use_same_mux = get_bits(gb, 1);
2456     if (!use_same_mux) {
2457         if ((err = read_stream_mux_config(latmctx, gb)) < 0)
2458             return err;
2459     } else if (!latmctx->aac_ctx.avctx->extradata) {
2460         av_log(latmctx->aac_ctx.avctx, AV_LOG_DEBUG,
2461                "no decoder config found\n");
2462         return AVERROR(EAGAIN);
2463     }
2464     if (latmctx->audio_mux_version_A == 0) {
2465         int mux_slot_length_bytes = read_payload_length_info(latmctx, gb);
2466         if (mux_slot_length_bytes * 8 > get_bits_left(gb)) {
2467             av_log(latmctx->aac_ctx.avctx, AV_LOG_ERROR, "incomplete frame\n");
2468             return AVERROR_INVALIDDATA;
2469         } else if (mux_slot_length_bytes * 8 + 256 < get_bits_left(gb)) {
2470             av_log(latmctx->aac_ctx.avctx, AV_LOG_ERROR,
2471                    "frame length mismatch %d << %d\n",
2472                    mux_slot_length_bytes * 8, get_bits_left(gb));
2473             return AVERROR_INVALIDDATA;
2474         }
2475     }
2476     return 0;
2477 }
2478
2479
2480 static int latm_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *out, int *out_size,
2481                              AVPacket *avpkt)
2482 {
2483     struct LATMContext *latmctx = avctx->priv_data;
2484     int                 muxlength, err;
2485     GetBitContext       gb;
2486
2487     if (avpkt->size == 0)
2488         return 0;
2489
2490     init_get_bits(&gb, avpkt->data, avpkt->size * 8);
2491
2492     // check for LOAS sync word
2493     if (get_bits(&gb, 11) != LOAS_SYNC_WORD)
2494         return AVERROR_INVALIDDATA;
2495
2496     muxlength = get_bits(&gb, 13) + 3;
2497     // not enough data, the parser should have sorted this
2498     if (muxlength > avpkt->size)
2499         return AVERROR_INVALIDDATA;
2500
2501     if ((err = read_audio_mux_element(latmctx, &gb)) < 0)
2502         return err;
2503
2504     if (!latmctx->initialized) {
2505         if (!avctx->extradata) {
2506             *out_size = 0;
2507             return avpkt->size;
2508         } else {
2509             aac_decode_close(avctx);
2510             if ((err = aac_decode_init(avctx)) < 0)
2511                 return err;
2512             latmctx->initialized = 1;
2513         }
2514     }
2515
2516     if (show_bits(&gb, 12) == 0xfff) {
2517         av_log(latmctx->aac_ctx.avctx, AV_LOG_ERROR,
2518                "ADTS header detected, probably as result of configuration "
2519                "misparsing\n");
2520         return AVERROR_INVALIDDATA;
2521     }
2522
2523     if ((err = aac_decode_frame_int(avctx, out, out_size, &gb)) < 0)
2524         return err;
2525
2526     return muxlength;
2527 }
2528
2529 av_cold static int latm_decode_init(AVCodecContext *avctx)
2530 {
2531     struct LATMContext *latmctx = avctx->priv_data;
2532     int ret;
2533
2534     ret = aac_decode_init(avctx);
2535
2536     if (avctx->extradata_size > 0) {
2537         latmctx->initialized = !ret;
2538     } else {
2539         latmctx->initialized = 0;
2540     }
2541
2542     return ret;
2543 }
2544
2545
2546 AVCodec ff_aac_decoder = {
2547     "aac",
2548     AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
2549     CODEC_ID_AAC,
2550     sizeof(AACContext),
2551     aac_decode_init,
2552     NULL,
2553     aac_decode_close,
2554     aac_decode_frame,
2555     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Advanced Audio Coding"),
2556     .sample_fmts = (const enum AVSampleFormat[]) {
2557         AV_SAMPLE_FMT_FLT, AV_SAMPLE_FMT_S16, AV_SAMPLE_FMT_NONE
2558     },
2559     .capabilities = CODEC_CAP_CHANNEL_CONF,
2560     .channel_layouts = aac_channel_layout,
2561 };
2562
2563 /*
2564     Note: This decoder filter is intended to decode LATM streams transferred
2565     in MPEG transport streams which only contain one program.
2566     To do a more complex LATM demuxing a separate LATM demuxer should be used.
2567 */
2568 AVCodec ff_aac_latm_decoder = {
2569     .name = "aac_latm",
2570     .type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
2571     .id   = CODEC_ID_AAC_LATM,
2572     .priv_data_size = sizeof(struct LATMContext),
2573     .init   = latm_decode_init,
2574     .close  = aac_decode_close,
2575     .decode = latm_decode_frame,
2576     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("AAC LATM (Advanced Audio Codec LATM syntax)"),
2577     .sample_fmts = (const enum AVSampleFormat[]) {
2578         AV_SAMPLE_FMT_FLT, AV_SAMPLE_FMT_S16, AV_SAMPLE_FMT_NONE
2579     },
2580     .capabilities = CODEC_CAP_CHANNEL_CONF,
2581     .channel_layouts = aac_channel_layout,
2582 };