7e98834c490323b4d8b3c9029d8cbb97591932e9
[ffmpeg.git] / libavcodec / aacsbr.c
1 /*
2  * AAC Spectral Band Replication decoding functions
3  * Copyright (c) 2008-2009 Robert Swain ( rob opendot cl )
4  * Copyright (c) 2009-2010 Alex Converse <alex.converse@gmail.com>
5  *
6  * This file is part of FFmpeg.
7  *
8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
10  * License as published by the Free Software Foundation; either
11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
12  *
13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
16  * Lesser General Public License for more details.
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
21  */
22
23 /**
24  * @file
25  * AAC Spectral Band Replication decoding functions
26  * @author Robert Swain ( rob opendot cl )
27  */
28
29 #include "aac.h"
30 #include "sbr.h"
31 #include "aacsbr.h"
32 #include "aacsbrdata.h"
33 #include "aacsbr_tablegen.h"
34 #include "fft.h"
35 #include "aacps.h"
36 #include "sbrdsp.h"
37 #include "libavutil/internal.h"
38 #include "libavutil/libm.h"
39 #include "libavutil/avassert.h"
40
41 #include <stdint.h>
42 #include <float.h>
43 #include <math.h>
44
45 #define ENVELOPE_ADJUSTMENT_OFFSET 2
46 #define NOISE_FLOOR_OFFSET 6.0f
47
48 #if ARCH_MIPS
49 #include "mips/aacsbr_mips.h"
50 #endif /* ARCH_MIPS */
51
52 /**
53  * SBR VLC tables
54  */
55 enum {
56     T_HUFFMAN_ENV_1_5DB,
57     F_HUFFMAN_ENV_1_5DB,
58     T_HUFFMAN_ENV_BAL_1_5DB,
59     F_HUFFMAN_ENV_BAL_1_5DB,
60     T_HUFFMAN_ENV_3_0DB,
61     F_HUFFMAN_ENV_3_0DB,
62     T_HUFFMAN_ENV_BAL_3_0DB,
63     F_HUFFMAN_ENV_BAL_3_0DB,
64     T_HUFFMAN_NOISE_3_0DB,
65     T_HUFFMAN_NOISE_BAL_3_0DB,
66 };
67
68 /**
69  * bs_frame_class - frame class of current SBR frame (14496-3 sp04 p98)
70  */
71 enum {
72     FIXFIX,
73     FIXVAR,
74     VARFIX,
75     VARVAR,
76 };
77
78 enum {
79     EXTENSION_ID_PS = 2,
80 };
81
82 static VLC vlc_sbr[10];
83 static const int8_t vlc_sbr_lav[10] =
84     { 60, 60, 24, 24, 31, 31, 12, 12, 31, 12 };
85
86 #define SBR_INIT_VLC_STATIC(num, size) \
87     INIT_VLC_STATIC(&vlc_sbr[num], 9, sbr_tmp[num].table_size / sbr_tmp[num].elem_size,     \
88                     sbr_tmp[num].sbr_bits ,                      1,                      1, \
89                     sbr_tmp[num].sbr_codes, sbr_tmp[num].elem_size, sbr_tmp[num].elem_size, \
90                     size)
91
92 #define SBR_VLC_ROW(name) \
93     { name ## _codes, name ## _bits, sizeof(name ## _codes), sizeof(name ## _codes[0]) }
94
95 static void aacsbr_func_ptr_init(AACSBRContext *c);
96
97 av_cold void ff_aac_sbr_init(void)
98 {
99     static const struct {
100         const void *sbr_codes, *sbr_bits;
101         const unsigned int table_size, elem_size;
102     } sbr_tmp[] = {
103         SBR_VLC_ROW(t_huffman_env_1_5dB),
104         SBR_VLC_ROW(f_huffman_env_1_5dB),
105         SBR_VLC_ROW(t_huffman_env_bal_1_5dB),
106         SBR_VLC_ROW(f_huffman_env_bal_1_5dB),
107         SBR_VLC_ROW(t_huffman_env_3_0dB),
108         SBR_VLC_ROW(f_huffman_env_3_0dB),
109         SBR_VLC_ROW(t_huffman_env_bal_3_0dB),
110         SBR_VLC_ROW(f_huffman_env_bal_3_0dB),
111         SBR_VLC_ROW(t_huffman_noise_3_0dB),
112         SBR_VLC_ROW(t_huffman_noise_bal_3_0dB),
113     };
114
115     // SBR VLC table initialization
116     SBR_INIT_VLC_STATIC(0, 1098);
117     SBR_INIT_VLC_STATIC(1, 1092);
118     SBR_INIT_VLC_STATIC(2, 768);
119     SBR_INIT_VLC_STATIC(3, 1026);
120     SBR_INIT_VLC_STATIC(4, 1058);
121     SBR_INIT_VLC_STATIC(5, 1052);
122     SBR_INIT_VLC_STATIC(6, 544);
123     SBR_INIT_VLC_STATIC(7, 544);
124     SBR_INIT_VLC_STATIC(8, 592);
125     SBR_INIT_VLC_STATIC(9, 512);
126
127     aacsbr_tableinit();
128
129     ff_ps_init();
130 }
131
132 /** Places SBR in pure upsampling mode. */
133 static void sbr_turnoff(SpectralBandReplication *sbr) {
134     sbr->start = 0;
135     // Init defults used in pure upsampling mode
136     sbr->kx[1] = 32; //Typo in spec, kx' inits to 32
137     sbr->m[1] = 0;
138     // Reset values for first SBR header
139     sbr->data[0].e_a[1] = sbr->data[1].e_a[1] = -1;
140     memset(&sbr->spectrum_params, -1, sizeof(SpectrumParameters));
141 }
142
143 av_cold void ff_aac_sbr_ctx_init(AACContext *ac, SpectralBandReplication *sbr)
144 {
145     if(sbr->mdct.mdct_bits)
146         return;
147     sbr->kx[0] = sbr->kx[1];
148     sbr_turnoff(sbr);
149     sbr->data[0].synthesis_filterbank_samples_offset = SBR_SYNTHESIS_BUF_SIZE - (1280 - 128);
150     sbr->data[1].synthesis_filterbank_samples_offset = SBR_SYNTHESIS_BUF_SIZE - (1280 - 128);
151     /* SBR requires samples to be scaled to +/-32768.0 to work correctly.
152      * mdct scale factors are adjusted to scale up from +/-1.0 at analysis
153      * and scale back down at synthesis. */
154     ff_mdct_init(&sbr->mdct,     7, 1, 1.0 / (64 * 32768.0));
155     ff_mdct_init(&sbr->mdct_ana, 7, 1, -2.0 * 32768.0);
156     ff_ps_ctx_init(&sbr->ps);
157     ff_sbrdsp_init(&sbr->dsp);
158     aacsbr_func_ptr_init(&sbr->c);
159 }
160
161 av_cold void ff_aac_sbr_ctx_close(SpectralBandReplication *sbr)
162 {
163     ff_mdct_end(&sbr->mdct);
164     ff_mdct_end(&sbr->mdct_ana);
165 }
166
167 static int qsort_comparison_function_int16(const void *a, const void *b)
168 {
169     return *(const int16_t *)a - *(const int16_t *)b;
170 }
171
172 static inline int in_table_int16(const int16_t *table, int last_el, int16_t needle)
173 {
174     int i;
175     for (i = 0; i <= last_el; i++)
176         if (table[i] == needle)
177             return 1;
178     return 0;
179 }
180
181 /// Limiter Frequency Band Table (14496-3 sp04 p198)
182 static void sbr_make_f_tablelim(SpectralBandReplication *sbr)
183 {
184     int k;
185     if (sbr->bs_limiter_bands > 0) {
186         static const float bands_warped[3] = { 1.32715174233856803909f,   //2^(0.49/1.2)
187                                                1.18509277094158210129f,   //2^(0.49/2)
188                                                1.11987160404675912501f }; //2^(0.49/3)
189         const float lim_bands_per_octave_warped = bands_warped[sbr->bs_limiter_bands - 1];
190         int16_t patch_borders[7];
191         uint16_t *in = sbr->f_tablelim + 1, *out = sbr->f_tablelim;
192
193         patch_borders[0] = sbr->kx[1];
194         for (k = 1; k <= sbr->num_patches; k++)
195             patch_borders[k] = patch_borders[k-1] + sbr->patch_num_subbands[k-1];
196
197         memcpy(sbr->f_tablelim, sbr->f_tablelow,
198                (sbr->n[0] + 1) * sizeof(sbr->f_tablelow[0]));
199         if (sbr->num_patches > 1)
200             memcpy(sbr->f_tablelim + sbr->n[0] + 1, patch_borders + 1,
201                    (sbr->num_patches - 1) * sizeof(patch_borders[0]));
202
203         qsort(sbr->f_tablelim, sbr->num_patches + sbr->n[0],
204               sizeof(sbr->f_tablelim[0]),
205               qsort_comparison_function_int16);
206
207         sbr->n_lim = sbr->n[0] + sbr->num_patches - 1;
208         while (out < sbr->f_tablelim + sbr->n_lim) {
209             if (*in >= *out * lim_bands_per_octave_warped) {
210                 *++out = *in++;
211             } else if (*in == *out ||
212                 !in_table_int16(patch_borders, sbr->num_patches, *in)) {
213                 in++;
214                 sbr->n_lim--;
215             } else if (!in_table_int16(patch_borders, sbr->num_patches, *out)) {
216                 *out = *in++;
217                 sbr->n_lim--;
218             } else {
219                 *++out = *in++;
220             }
221         }
222     } else {
223         sbr->f_tablelim[0] = sbr->f_tablelow[0];
224         sbr->f_tablelim[1] = sbr->f_tablelow[sbr->n[0]];
225         sbr->n_lim = 1;
226     }
227 }
228
229 static unsigned int read_sbr_header(SpectralBandReplication *sbr, GetBitContext *gb)
230 {
231     unsigned int cnt = get_bits_count(gb);
232     uint8_t bs_header_extra_1;
233     uint8_t bs_header_extra_2;
234     int old_bs_limiter_bands = sbr->bs_limiter_bands;
235     SpectrumParameters old_spectrum_params;
236
237     sbr->start = 1;
238
239     // Save last spectrum parameters variables to compare to new ones
240     memcpy(&old_spectrum_params, &sbr->spectrum_params, sizeof(SpectrumParameters));
241
242     sbr->bs_amp_res_header              = get_bits1(gb);
243     sbr->spectrum_params.bs_start_freq  = get_bits(gb, 4);
244     sbr->spectrum_params.bs_stop_freq   = get_bits(gb, 4);
245     sbr->spectrum_params.bs_xover_band  = get_bits(gb, 3);
246                                           skip_bits(gb, 2); // bs_reserved
247
248     bs_header_extra_1 = get_bits1(gb);
249     bs_header_extra_2 = get_bits1(gb);
250
251     if (bs_header_extra_1) {
252         sbr->spectrum_params.bs_freq_scale  = get_bits(gb, 2);
253         sbr->spectrum_params.bs_alter_scale = get_bits1(gb);
254         sbr->spectrum_params.bs_noise_bands = get_bits(gb, 2);
255     } else {
256         sbr->spectrum_params.bs_freq_scale  = 2;
257         sbr->spectrum_params.bs_alter_scale = 1;
258         sbr->spectrum_params.bs_noise_bands = 2;
259     }
260
261     // Check if spectrum parameters changed
262     if (memcmp(&old_spectrum_params, &sbr->spectrum_params, sizeof(SpectrumParameters)))
263         sbr->reset = 1;
264
265     if (bs_header_extra_2) {
266         sbr->bs_limiter_bands  = get_bits(gb, 2);
267         sbr->bs_limiter_gains  = get_bits(gb, 2);
268         sbr->bs_interpol_freq  = get_bits1(gb);
269         sbr->bs_smoothing_mode = get_bits1(gb);
270     } else {
271         sbr->bs_limiter_bands  = 2;
272         sbr->bs_limiter_gains  = 2;
273         sbr->bs_interpol_freq  = 1;
274         sbr->bs_smoothing_mode = 1;
275     }
276
277     if (sbr->bs_limiter_bands != old_bs_limiter_bands && !sbr->reset)
278         sbr_make_f_tablelim(sbr);
279
280     return get_bits_count(gb) - cnt;
281 }
282
283 static int array_min_int16(const int16_t *array, int nel)
284 {
285     int i, min = array[0];
286     for (i = 1; i < nel; i++)
287         min = FFMIN(array[i], min);
288     return min;
289 }
290
291 static void make_bands(int16_t* bands, int start, int stop, int num_bands)
292 {
293     int k, previous, present;
294     float base, prod;
295
296     base = powf((float)stop / start, 1.0f / num_bands);
297     prod = start;
298     previous = start;
299
300     for (k = 0; k < num_bands-1; k++) {
301         prod *= base;
302         present  = lrintf(prod);
303         bands[k] = present - previous;
304         previous = present;
305     }
306     bands[num_bands-1] = stop - previous;
307 }
308
309 static int check_n_master(AVCodecContext *avctx, int n_master, int bs_xover_band)
310 {
311     // Requirements (14496-3 sp04 p205)
312     if (n_master <= 0) {
313         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid n_master: %d\n", n_master);
314         return -1;
315     }
316     if (bs_xover_band >= n_master) {
317         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
318                "Invalid bitstream, crossover band index beyond array bounds: %d\n",
319                bs_xover_band);
320         return -1;
321     }
322     return 0;
323 }
324
325 /// Master Frequency Band Table (14496-3 sp04 p194)
326 static int sbr_make_f_master(AACContext *ac, SpectralBandReplication *sbr,
327                              SpectrumParameters *spectrum)
328 {
329     unsigned int temp, max_qmf_subbands = 0;
330     unsigned int start_min, stop_min;
331     int k;
332     const int8_t *sbr_offset_ptr;
333     int16_t stop_dk[13];
334
335     if (sbr->sample_rate < 32000) {
336         temp = 3000;
337     } else if (sbr->sample_rate < 64000) {
338         temp = 4000;
339     } else
340         temp = 5000;
341
342     switch (sbr->sample_rate) {
343     case 16000:
344         sbr_offset_ptr = sbr_offset[0];
345         break;
346     case 22050:
347         sbr_offset_ptr = sbr_offset[1];
348         break;
349     case 24000:
350         sbr_offset_ptr = sbr_offset[2];
351         break;
352     case 32000:
353         sbr_offset_ptr = sbr_offset[3];
354         break;
355     case 44100: case 48000: case 64000:
356         sbr_offset_ptr = sbr_offset[4];
357         break;
358     case 88200: case 96000: case 128000: case 176400: case 192000:
359         sbr_offset_ptr = sbr_offset[5];
360         break;
361     default:
362         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
363                "Unsupported sample rate for SBR: %d\n", sbr->sample_rate);
364         return -1;
365     }
366
367     start_min = ((temp << 7) + (sbr->sample_rate >> 1)) / sbr->sample_rate;
368     stop_min  = ((temp << 8) + (sbr->sample_rate >> 1)) / sbr->sample_rate;
369
370     sbr->k[0] = start_min + sbr_offset_ptr[spectrum->bs_start_freq];
371
372     if (spectrum->bs_stop_freq < 14) {
373         sbr->k[2] = stop_min;
374         make_bands(stop_dk, stop_min, 64, 13);
375         qsort(stop_dk, 13, sizeof(stop_dk[0]), qsort_comparison_function_int16);
376         for (k = 0; k < spectrum->bs_stop_freq; k++)
377             sbr->k[2] += stop_dk[k];
378     } else if (spectrum->bs_stop_freq == 14) {
379         sbr->k[2] = 2*sbr->k[0];
380     } else if (spectrum->bs_stop_freq == 15) {
381         sbr->k[2] = 3*sbr->k[0];
382     } else {
383         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
384                "Invalid bs_stop_freq: %d\n", spectrum->bs_stop_freq);
385         return -1;
386     }
387     sbr->k[2] = FFMIN(64, sbr->k[2]);
388
389     // Requirements (14496-3 sp04 p205)
390     if (sbr->sample_rate <= 32000) {
391         max_qmf_subbands = 48;
392     } else if (sbr->sample_rate == 44100) {
393         max_qmf_subbands = 35;
394     } else if (sbr->sample_rate >= 48000)
395         max_qmf_subbands = 32;
396     else
397         av_assert0(0);
398
399     if (sbr->k[2] - sbr->k[0] > max_qmf_subbands) {
400         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
401                "Invalid bitstream, too many QMF subbands: %d\n", sbr->k[2] - sbr->k[0]);
402         return -1;
403     }
404
405     if (!spectrum->bs_freq_scale) {
406         int dk, k2diff;
407
408         dk = spectrum->bs_alter_scale + 1;
409         sbr->n_master = ((sbr->k[2] - sbr->k[0] + (dk&2)) >> dk) << 1;
410         if (check_n_master(ac->avctx, sbr->n_master, sbr->spectrum_params.bs_xover_band))
411             return -1;
412
413         for (k = 1; k <= sbr->n_master; k++)
414             sbr->f_master[k] = dk;
415
416         k2diff = sbr->k[2] - sbr->k[0] - sbr->n_master * dk;
417         if (k2diff < 0) {
418             sbr->f_master[1]--;
419             sbr->f_master[2]-= (k2diff < -1);
420         } else if (k2diff) {
421             sbr->f_master[sbr->n_master]++;
422         }
423
424         sbr->f_master[0] = sbr->k[0];
425         for (k = 1; k <= sbr->n_master; k++)
426             sbr->f_master[k] += sbr->f_master[k - 1];
427
428     } else {
429         int half_bands = 7 - spectrum->bs_freq_scale;      // bs_freq_scale  = {1,2,3}
430         int two_regions, num_bands_0;
431         int vdk0_max, vdk1_min;
432         int16_t vk0[49];
433
434         if (49 * sbr->k[2] > 110 * sbr->k[0]) {
435             two_regions = 1;
436             sbr->k[1] = 2 * sbr->k[0];
437         } else {
438             two_regions = 0;
439             sbr->k[1] = sbr->k[2];
440         }
441
442         num_bands_0 = lrintf(half_bands * log2f(sbr->k[1] / (float)sbr->k[0])) * 2;
443
444         if (num_bands_0 <= 0) { // Requirements (14496-3 sp04 p205)
445             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid num_bands_0: %d\n", num_bands_0);
446             return -1;
447         }
448
449         vk0[0] = 0;
450
451         make_bands(vk0+1, sbr->k[0], sbr->k[1], num_bands_0);
452
453         qsort(vk0 + 1, num_bands_0, sizeof(vk0[1]), qsort_comparison_function_int16);
454         vdk0_max = vk0[num_bands_0];
455
456         vk0[0] = sbr->k[0];
457         for (k = 1; k <= num_bands_0; k++) {
458             if (vk0[k] <= 0) { // Requirements (14496-3 sp04 p205)
459                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid vDk0[%d]: %d\n", k, vk0[k]);
460                 return -1;
461             }
462             vk0[k] += vk0[k-1];
463         }
464
465         if (two_regions) {
466             int16_t vk1[49];
467             float invwarp = spectrum->bs_alter_scale ? 0.76923076923076923077f
468                                                      : 1.0f; // bs_alter_scale = {0,1}
469             int num_bands_1 = lrintf(half_bands * invwarp *
470                                      log2f(sbr->k[2] / (float)sbr->k[1])) * 2;
471
472             make_bands(vk1+1, sbr->k[1], sbr->k[2], num_bands_1);
473
474             vdk1_min = array_min_int16(vk1 + 1, num_bands_1);
475
476             if (vdk1_min < vdk0_max) {
477                 int change;
478                 qsort(vk1 + 1, num_bands_1, sizeof(vk1[1]), qsort_comparison_function_int16);
479                 change = FFMIN(vdk0_max - vk1[1], (vk1[num_bands_1] - vk1[1]) >> 1);
480                 vk1[1]           += change;
481                 vk1[num_bands_1] -= change;
482             }
483
484             qsort(vk1 + 1, num_bands_1, sizeof(vk1[1]), qsort_comparison_function_int16);
485
486             vk1[0] = sbr->k[1];
487             for (k = 1; k <= num_bands_1; k++) {
488                 if (vk1[k] <= 0) { // Requirements (14496-3 sp04 p205)
489                     av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid vDk1[%d]: %d\n", k, vk1[k]);
490                     return -1;
491                 }
492                 vk1[k] += vk1[k-1];
493             }
494
495             sbr->n_master = num_bands_0 + num_bands_1;
496             if (check_n_master(ac->avctx, sbr->n_master, sbr->spectrum_params.bs_xover_band))
497                 return -1;
498             memcpy(&sbr->f_master[0],               vk0,
499                    (num_bands_0 + 1) * sizeof(sbr->f_master[0]));
500             memcpy(&sbr->f_master[num_bands_0 + 1], vk1 + 1,
501                     num_bands_1      * sizeof(sbr->f_master[0]));
502
503         } else {
504             sbr->n_master = num_bands_0;
505             if (check_n_master(ac->avctx, sbr->n_master, sbr->spectrum_params.bs_xover_band))
506                 return -1;
507             memcpy(sbr->f_master, vk0, (num_bands_0 + 1) * sizeof(sbr->f_master[0]));
508         }
509     }
510
511     return 0;
512 }
513
514 /// High Frequency Generation - Patch Construction (14496-3 sp04 p216 fig. 4.46)
515 static int sbr_hf_calc_npatches(AACContext *ac, SpectralBandReplication *sbr)
516 {
517     int i, k, last_k = -1, last_msb = -1, sb = 0;
518     int msb = sbr->k[0];
519     int usb = sbr->kx[1];
520     int goal_sb = ((1000 << 11) + (sbr->sample_rate >> 1)) / sbr->sample_rate;
521
522     sbr->num_patches = 0;
523
524     if (goal_sb < sbr->kx[1] + sbr->m[1]) {
525         for (k = 0; sbr->f_master[k] < goal_sb; k++) ;
526     } else
527         k = sbr->n_master;
528
529     do {
530         int odd = 0;
531         if (k == last_k && msb == last_msb) {
532             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "patch construction failed\n");
533             return AVERROR_INVALIDDATA;
534         }
535         last_k = k;
536         last_msb = msb;
537         for (i = k; i == k || sb > (sbr->k[0] - 1 + msb - odd); i--) {
538             sb = sbr->f_master[i];
539             odd = (sb + sbr->k[0]) & 1;
540         }
541
542         // Requirements (14496-3 sp04 p205) sets the maximum number of patches to 5.
543         // After this check the final number of patches can still be six which is
544         // illegal however the Coding Technologies decoder check stream has a final
545         // count of 6 patches
546         if (sbr->num_patches > 5) {
547             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Too many patches: %d\n", sbr->num_patches);
548             return -1;
549         }
550
551         sbr->patch_num_subbands[sbr->num_patches]  = FFMAX(sb - usb, 0);
552         sbr->patch_start_subband[sbr->num_patches] = sbr->k[0] - odd - sbr->patch_num_subbands[sbr->num_patches];
553
554         if (sbr->patch_num_subbands[sbr->num_patches] > 0) {
555             usb = sb;
556             msb = sb;
557             sbr->num_patches++;
558         } else
559             msb = sbr->kx[1];
560
561         if (sbr->f_master[k] - sb < 3)
562             k = sbr->n_master;
563     } while (sb != sbr->kx[1] + sbr->m[1]);
564
565     if (sbr->num_patches > 1 &&
566         sbr->patch_num_subbands[sbr->num_patches - 1] < 3)
567         sbr->num_patches--;
568
569     return 0;
570 }
571
572 /// Derived Frequency Band Tables (14496-3 sp04 p197)
573 static int sbr_make_f_derived(AACContext *ac, SpectralBandReplication *sbr)
574 {
575     int k, temp;
576
577     sbr->n[1] = sbr->n_master - sbr->spectrum_params.bs_xover_band;
578     sbr->n[0] = (sbr->n[1] + 1) >> 1;
579
580     memcpy(sbr->f_tablehigh, &sbr->f_master[sbr->spectrum_params.bs_xover_band],
581            (sbr->n[1] + 1) * sizeof(sbr->f_master[0]));
582     sbr->m[1] = sbr->f_tablehigh[sbr->n[1]] - sbr->f_tablehigh[0];
583     sbr->kx[1] = sbr->f_tablehigh[0];
584
585     // Requirements (14496-3 sp04 p205)
586     if (sbr->kx[1] + sbr->m[1] > 64) {
587         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
588                "Stop frequency border too high: %d\n", sbr->kx[1] + sbr->m[1]);
589         return -1;
590     }
591     if (sbr->kx[1] > 32) {
592         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Start frequency border too high: %d\n", sbr->kx[1]);
593         return -1;
594     }
595
596     sbr->f_tablelow[0] = sbr->f_tablehigh[0];
597     temp = sbr->n[1] & 1;
598     for (k = 1; k <= sbr->n[0]; k++)
599         sbr->f_tablelow[k] = sbr->f_tablehigh[2 * k - temp];
600
601     sbr->n_q = FFMAX(1, lrintf(sbr->spectrum_params.bs_noise_bands *
602                                log2f(sbr->k[2] / (float)sbr->kx[1]))); // 0 <= bs_noise_bands <= 3
603     if (sbr->n_q > 5) {
604         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Too many noise floor scale factors: %d\n", sbr->n_q);
605         return -1;
606     }
607
608     sbr->f_tablenoise[0] = sbr->f_tablelow[0];
609     temp = 0;
610     for (k = 1; k <= sbr->n_q; k++) {
611         temp += (sbr->n[0] - temp) / (sbr->n_q + 1 - k);
612         sbr->f_tablenoise[k] = sbr->f_tablelow[temp];
613     }
614
615     if (sbr_hf_calc_npatches(ac, sbr) < 0)
616         return -1;
617
618     sbr_make_f_tablelim(sbr);
619
620     sbr->data[0].f_indexnoise = 0;
621     sbr->data[1].f_indexnoise = 0;
622
623     return 0;
624 }
625
626 static av_always_inline void get_bits1_vector(GetBitContext *gb, uint8_t *vec,
627                                               int elements)
628 {
629     int i;
630     for (i = 0; i < elements; i++) {
631         vec[i] = get_bits1(gb);
632     }
633 }
634
635 /** ceil(log2(index+1)) */
636 static const int8_t ceil_log2[] = {
637     0, 1, 2, 2, 3, 3,
638 };
639
640 static int read_sbr_grid(AACContext *ac, SpectralBandReplication *sbr,
641                          GetBitContext *gb, SBRData *ch_data)
642 {
643     int i;
644     int bs_pointer = 0;
645     // frameLengthFlag ? 15 : 16; 960 sample length frames unsupported; this value is numTimeSlots
646     int abs_bord_trail = 16;
647     int num_rel_lead, num_rel_trail;
648     unsigned bs_num_env_old = ch_data->bs_num_env;
649
650     ch_data->bs_freq_res[0] = ch_data->bs_freq_res[ch_data->bs_num_env];
651     ch_data->bs_amp_res = sbr->bs_amp_res_header;
652     ch_data->t_env_num_env_old = ch_data->t_env[bs_num_env_old];
653
654     switch (ch_data->bs_frame_class = get_bits(gb, 2)) {
655     case FIXFIX:
656         ch_data->bs_num_env                 = 1 << get_bits(gb, 2);
657         num_rel_lead                        = ch_data->bs_num_env - 1;
658         if (ch_data->bs_num_env == 1)
659             ch_data->bs_amp_res = 0;
660
661         if (ch_data->bs_num_env > 4) {
662             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
663                    "Invalid bitstream, too many SBR envelopes in FIXFIX type SBR frame: %d\n",
664                    ch_data->bs_num_env);
665             return -1;
666         }
667
668         ch_data->t_env[0]                   = 0;
669         ch_data->t_env[ch_data->bs_num_env] = abs_bord_trail;
670
671         abs_bord_trail = (abs_bord_trail + (ch_data->bs_num_env >> 1)) /
672                    ch_data->bs_num_env;
673         for (i = 0; i < num_rel_lead; i++)
674             ch_data->t_env[i + 1] = ch_data->t_env[i] + abs_bord_trail;
675
676         ch_data->bs_freq_res[1] = get_bits1(gb);
677         for (i = 1; i < ch_data->bs_num_env; i++)
678             ch_data->bs_freq_res[i + 1] = ch_data->bs_freq_res[1];
679         break;
680     case FIXVAR:
681         abs_bord_trail                     += get_bits(gb, 2);
682         num_rel_trail                       = get_bits(gb, 2);
683         ch_data->bs_num_env                 = num_rel_trail + 1;
684         ch_data->t_env[0]                   = 0;
685         ch_data->t_env[ch_data->bs_num_env] = abs_bord_trail;
686
687         for (i = 0; i < num_rel_trail; i++)
688             ch_data->t_env[ch_data->bs_num_env - 1 - i] =
689                 ch_data->t_env[ch_data->bs_num_env - i] - 2 * get_bits(gb, 2) - 2;
690
691         bs_pointer = get_bits(gb, ceil_log2[ch_data->bs_num_env]);
692
693         for (i = 0; i < ch_data->bs_num_env; i++)
694             ch_data->bs_freq_res[ch_data->bs_num_env - i] = get_bits1(gb);
695         break;
696     case VARFIX:
697         ch_data->t_env[0]                   = get_bits(gb, 2);
698         num_rel_lead                        = get_bits(gb, 2);
699         ch_data->bs_num_env                 = num_rel_lead + 1;
700         ch_data->t_env[ch_data->bs_num_env] = abs_bord_trail;
701
702         for (i = 0; i < num_rel_lead; i++)
703             ch_data->t_env[i + 1] = ch_data->t_env[i] + 2 * get_bits(gb, 2) + 2;
704
705         bs_pointer = get_bits(gb, ceil_log2[ch_data->bs_num_env]);
706
707         get_bits1_vector(gb, ch_data->bs_freq_res + 1, ch_data->bs_num_env);
708         break;
709     case VARVAR:
710         ch_data->t_env[0]                   = get_bits(gb, 2);
711         abs_bord_trail                     += get_bits(gb, 2);
712         num_rel_lead                        = get_bits(gb, 2);
713         num_rel_trail                       = get_bits(gb, 2);
714         ch_data->bs_num_env                 = num_rel_lead + num_rel_trail + 1;
715
716         if (ch_data->bs_num_env > 5) {
717             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
718                    "Invalid bitstream, too many SBR envelopes in VARVAR type SBR frame: %d\n",
719                    ch_data->bs_num_env);
720             return -1;
721         }
722
723         ch_data->t_env[ch_data->bs_num_env] = abs_bord_trail;
724
725         for (i = 0; i < num_rel_lead; i++)
726             ch_data->t_env[i + 1] = ch_data->t_env[i] + 2 * get_bits(gb, 2) + 2;
727         for (i = 0; i < num_rel_trail; i++)
728             ch_data->t_env[ch_data->bs_num_env - 1 - i] =
729                 ch_data->t_env[ch_data->bs_num_env - i] - 2 * get_bits(gb, 2) - 2;
730
731         bs_pointer = get_bits(gb, ceil_log2[ch_data->bs_num_env]);
732
733         get_bits1_vector(gb, ch_data->bs_freq_res + 1, ch_data->bs_num_env);
734         break;
735     }
736
737     av_assert0(bs_pointer >= 0);
738     if (bs_pointer > ch_data->bs_num_env + 1) {
739         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
740                "Invalid bitstream, bs_pointer points to a middle noise border outside the time borders table: %d\n",
741                bs_pointer);
742         return -1;
743     }
744
745     for (i = 1; i <= ch_data->bs_num_env; i++) {
746         if (ch_data->t_env[i-1] > ch_data->t_env[i]) {
747             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Non monotone time borders\n");
748             return -1;
749         }
750     }
751
752     ch_data->bs_num_noise = (ch_data->bs_num_env > 1) + 1;
753
754     ch_data->t_q[0]                     = ch_data->t_env[0];
755     ch_data->t_q[ch_data->bs_num_noise] = ch_data->t_env[ch_data->bs_num_env];
756     if (ch_data->bs_num_noise > 1) {
757         int idx;
758         if (ch_data->bs_frame_class == FIXFIX) {
759             idx = ch_data->bs_num_env >> 1;
760         } else if (ch_data->bs_frame_class & 1) { // FIXVAR or VARVAR
761             idx = ch_data->bs_num_env - FFMAX(bs_pointer - 1, 1);
762         } else { // VARFIX
763             if (!bs_pointer)
764                 idx = 1;
765             else if (bs_pointer == 1)
766                 idx = ch_data->bs_num_env - 1;
767             else // bs_pointer > 1
768                 idx = bs_pointer - 1;
769         }
770         ch_data->t_q[1] = ch_data->t_env[idx];
771     }
772
773     ch_data->e_a[0] = -(ch_data->e_a[1] != bs_num_env_old); // l_APrev
774     ch_data->e_a[1] = -1;
775     if ((ch_data->bs_frame_class & 1) && bs_pointer) { // FIXVAR or VARVAR and bs_pointer != 0
776         ch_data->e_a[1] = ch_data->bs_num_env + 1 - bs_pointer;
777     } else if ((ch_data->bs_frame_class == 2) && (bs_pointer > 1)) // VARFIX and bs_pointer > 1
778         ch_data->e_a[1] = bs_pointer - 1;
779
780     return 0;
781 }
782
783 static void copy_sbr_grid(SBRData *dst, const SBRData *src) {
784     //These variables are saved from the previous frame rather than copied
785     dst->bs_freq_res[0]    = dst->bs_freq_res[dst->bs_num_env];
786     dst->t_env_num_env_old = dst->t_env[dst->bs_num_env];
787     dst->e_a[0]            = -(dst->e_a[1] != dst->bs_num_env);
788
789     //These variables are read from the bitstream and therefore copied
790     memcpy(dst->bs_freq_res+1, src->bs_freq_res+1, sizeof(dst->bs_freq_res)-sizeof(*dst->bs_freq_res));
791     memcpy(dst->t_env,         src->t_env,         sizeof(dst->t_env));
792     memcpy(dst->t_q,           src->t_q,           sizeof(dst->t_q));
793     dst->bs_num_env        = src->bs_num_env;
794     dst->bs_amp_res        = src->bs_amp_res;
795     dst->bs_num_noise      = src->bs_num_noise;
796     dst->bs_frame_class    = src->bs_frame_class;
797     dst->e_a[1]            = src->e_a[1];
798 }
799
800 /// Read how the envelope and noise floor data is delta coded
801 static void read_sbr_dtdf(SpectralBandReplication *sbr, GetBitContext *gb,
802                           SBRData *ch_data)
803 {
804     get_bits1_vector(gb, ch_data->bs_df_env,   ch_data->bs_num_env);
805     get_bits1_vector(gb, ch_data->bs_df_noise, ch_data->bs_num_noise);
806 }
807
808 /// Read inverse filtering data
809 static void read_sbr_invf(SpectralBandReplication *sbr, GetBitContext *gb,
810                           SBRData *ch_data)
811 {
812     int i;
813
814     memcpy(ch_data->bs_invf_mode[1], ch_data->bs_invf_mode[0], 5 * sizeof(uint8_t));
815     for (i = 0; i < sbr->n_q; i++)
816         ch_data->bs_invf_mode[0][i] = get_bits(gb, 2);
817 }
818
819 static void read_sbr_envelope(SpectralBandReplication *sbr, GetBitContext *gb,
820                               SBRData *ch_data, int ch)
821 {
822     int bits;
823     int i, j, k;
824     VLC_TYPE (*t_huff)[2], (*f_huff)[2];
825     int t_lav, f_lav;
826     const int delta = (ch == 1 && sbr->bs_coupling == 1) + 1;
827     const int odd = sbr->n[1] & 1;
828
829     if (sbr->bs_coupling && ch) {
830         if (ch_data->bs_amp_res) {
831             bits   = 5;
832             t_huff = vlc_sbr[T_HUFFMAN_ENV_BAL_3_0DB].table;
833             t_lav  = vlc_sbr_lav[T_HUFFMAN_ENV_BAL_3_0DB];
834             f_huff = vlc_sbr[F_HUFFMAN_ENV_BAL_3_0DB].table;
835             f_lav  = vlc_sbr_lav[F_HUFFMAN_ENV_BAL_3_0DB];
836         } else {
837             bits   = 6;
838             t_huff = vlc_sbr[T_HUFFMAN_ENV_BAL_1_5DB].table;
839             t_lav  = vlc_sbr_lav[T_HUFFMAN_ENV_BAL_1_5DB];
840             f_huff = vlc_sbr[F_HUFFMAN_ENV_BAL_1_5DB].table;
841             f_lav  = vlc_sbr_lav[F_HUFFMAN_ENV_BAL_1_5DB];
842         }
843     } else {
844         if (ch_data->bs_amp_res) {
845             bits   = 6;
846             t_huff = vlc_sbr[T_HUFFMAN_ENV_3_0DB].table;
847             t_lav  = vlc_sbr_lav[T_HUFFMAN_ENV_3_0DB];
848             f_huff = vlc_sbr[F_HUFFMAN_ENV_3_0DB].table;
849             f_lav  = vlc_sbr_lav[F_HUFFMAN_ENV_3_0DB];
850         } else {
851             bits   = 7;
852             t_huff = vlc_sbr[T_HUFFMAN_ENV_1_5DB].table;
853             t_lav  = vlc_sbr_lav[T_HUFFMAN_ENV_1_5DB];
854             f_huff = vlc_sbr[F_HUFFMAN_ENV_1_5DB].table;
855             f_lav  = vlc_sbr_lav[F_HUFFMAN_ENV_1_5DB];
856         }
857     }
858
859     for (i = 0; i < ch_data->bs_num_env; i++) {
860         if (ch_data->bs_df_env[i]) {
861             // bs_freq_res[0] == bs_freq_res[bs_num_env] from prev frame
862             if (ch_data->bs_freq_res[i + 1] == ch_data->bs_freq_res[i]) {
863                 for (j = 0; j < sbr->n[ch_data->bs_freq_res[i + 1]]; j++)
864                     ch_data->env_facs[i + 1][j] = ch_data->env_facs[i][j] + delta * (get_vlc2(gb, t_huff, 9, 3) - t_lav);
865             } else if (ch_data->bs_freq_res[i + 1]) {
866                 for (j = 0; j < sbr->n[ch_data->bs_freq_res[i + 1]]; j++) {
867                     k = (j + odd) >> 1; // find k such that f_tablelow[k] <= f_tablehigh[j] < f_tablelow[k + 1]
868                     ch_data->env_facs[i + 1][j] = ch_data->env_facs[i][k] + delta * (get_vlc2(gb, t_huff, 9, 3) - t_lav);
869                 }
870             } else {
871                 for (j = 0; j < sbr->n[ch_data->bs_freq_res[i + 1]]; j++) {
872                     k = j ? 2*j - odd : 0; // find k such that f_tablehigh[k] == f_tablelow[j]
873                     ch_data->env_facs[i + 1][j] = ch_data->env_facs[i][k] + delta * (get_vlc2(gb, t_huff, 9, 3) - t_lav);
874                 }
875             }
876         } else {
877             ch_data->env_facs[i + 1][0] = delta * get_bits(gb, bits); // bs_env_start_value_balance
878             for (j = 1; j < sbr->n[ch_data->bs_freq_res[i + 1]]; j++)
879                 ch_data->env_facs[i + 1][j] = ch_data->env_facs[i + 1][j - 1] + delta * (get_vlc2(gb, f_huff, 9, 3) - f_lav);
880         }
881     }
882
883     //assign 0th elements of env_facs from last elements
884     memcpy(ch_data->env_facs[0], ch_data->env_facs[ch_data->bs_num_env],
885            sizeof(ch_data->env_facs[0]));
886 }
887
888 static void read_sbr_noise(SpectralBandReplication *sbr, GetBitContext *gb,
889                            SBRData *ch_data, int ch)
890 {
891     int i, j;
892     VLC_TYPE (*t_huff)[2], (*f_huff)[2];
893     int t_lav, f_lav;
894     int delta = (ch == 1 && sbr->bs_coupling == 1) + 1;
895
896     if (sbr->bs_coupling && ch) {
897         t_huff = vlc_sbr[T_HUFFMAN_NOISE_BAL_3_0DB].table;
898         t_lav  = vlc_sbr_lav[T_HUFFMAN_NOISE_BAL_3_0DB];
899         f_huff = vlc_sbr[F_HUFFMAN_ENV_BAL_3_0DB].table;
900         f_lav  = vlc_sbr_lav[F_HUFFMAN_ENV_BAL_3_0DB];
901     } else {
902         t_huff = vlc_sbr[T_HUFFMAN_NOISE_3_0DB].table;
903         t_lav  = vlc_sbr_lav[T_HUFFMAN_NOISE_3_0DB];
904         f_huff = vlc_sbr[F_HUFFMAN_ENV_3_0DB].table;
905         f_lav  = vlc_sbr_lav[F_HUFFMAN_ENV_3_0DB];
906     }
907
908     for (i = 0; i < ch_data->bs_num_noise; i++) {
909         if (ch_data->bs_df_noise[i]) {
910             for (j = 0; j < sbr->n_q; j++)
911                 ch_data->noise_facs[i + 1][j] = ch_data->noise_facs[i][j] + delta * (get_vlc2(gb, t_huff, 9, 2) - t_lav);
912         } else {
913             ch_data->noise_facs[i + 1][0] = delta * get_bits(gb, 5); // bs_noise_start_value_balance or bs_noise_start_value_level
914             for (j = 1; j < sbr->n_q; j++)
915                 ch_data->noise_facs[i + 1][j] = ch_data->noise_facs[i + 1][j - 1] + delta * (get_vlc2(gb, f_huff, 9, 3) - f_lav);
916         }
917     }
918
919     //assign 0th elements of noise_facs from last elements
920     memcpy(ch_data->noise_facs[0], ch_data->noise_facs[ch_data->bs_num_noise],
921            sizeof(ch_data->noise_facs[0]));
922 }
923
924 static void read_sbr_extension(AACContext *ac, SpectralBandReplication *sbr,
925                                GetBitContext *gb,
926                                int bs_extension_id, int *num_bits_left)
927 {
928     switch (bs_extension_id) {
929     case EXTENSION_ID_PS:
930         if (!ac->oc[1].m4ac.ps) {
931             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Parametric Stereo signaled to be not-present but was found in the bitstream.\n");
932             skip_bits_long(gb, *num_bits_left); // bs_fill_bits
933             *num_bits_left = 0;
934         } else {
935 #if 1
936             *num_bits_left -= ff_ps_read_data(ac->avctx, gb, &sbr->ps, *num_bits_left);
937             ac->avctx->profile = FF_PROFILE_AAC_HE_V2;
938 #else
939             avpriv_report_missing_feature(ac->avctx, "Parametric Stereo");
940             skip_bits_long(gb, *num_bits_left); // bs_fill_bits
941             *num_bits_left = 0;
942 #endif
943         }
944         break;
945     default:
946         // some files contain 0-padding
947         if (bs_extension_id || *num_bits_left > 16 || show_bits(gb, *num_bits_left))
948             avpriv_request_sample(ac->avctx, "Reserved SBR extensions");
949         skip_bits_long(gb, *num_bits_left); // bs_fill_bits
950         *num_bits_left = 0;
951         break;
952     }
953 }
954
955 static int read_sbr_single_channel_element(AACContext *ac,
956                                             SpectralBandReplication *sbr,
957                                             GetBitContext *gb)
958 {
959     if (get_bits1(gb)) // bs_data_extra
960         skip_bits(gb, 4); // bs_reserved
961
962     if (read_sbr_grid(ac, sbr, gb, &sbr->data[0]))
963         return -1;
964     read_sbr_dtdf(sbr, gb, &sbr->data[0]);
965     read_sbr_invf(sbr, gb, &sbr->data[0]);
966     read_sbr_envelope(sbr, gb, &sbr->data[0], 0);
967     read_sbr_noise(sbr, gb, &sbr->data[0], 0);
968
969     if ((sbr->data[0].bs_add_harmonic_flag = get_bits1(gb)))
970         get_bits1_vector(gb, sbr->data[0].bs_add_harmonic, sbr->n[1]);
971
972     return 0;
973 }
974
975 static int read_sbr_channel_pair_element(AACContext *ac,
976                                           SpectralBandReplication *sbr,
977                                           GetBitContext *gb)
978 {
979     if (get_bits1(gb))    // bs_data_extra
980         skip_bits(gb, 8); // bs_reserved
981
982     if ((sbr->bs_coupling = get_bits1(gb))) {
983         if (read_sbr_grid(ac, sbr, gb, &sbr->data[0]))
984             return -1;
985         copy_sbr_grid(&sbr->data[1], &sbr->data[0]);
986         read_sbr_dtdf(sbr, gb, &sbr->data[0]);
987         read_sbr_dtdf(sbr, gb, &sbr->data[1]);
988         read_sbr_invf(sbr, gb, &sbr->data[0]);
989         memcpy(sbr->data[1].bs_invf_mode[1], sbr->data[1].bs_invf_mode[0], sizeof(sbr->data[1].bs_invf_mode[0]));
990         memcpy(sbr->data[1].bs_invf_mode[0], sbr->data[0].bs_invf_mode[0], sizeof(sbr->data[1].bs_invf_mode[0]));
991         read_sbr_envelope(sbr, gb, &sbr->data[0], 0);
992         read_sbr_noise(sbr, gb, &sbr->data[0], 0);
993         read_sbr_envelope(sbr, gb, &sbr->data[1], 1);
994         read_sbr_noise(sbr, gb, &sbr->data[1], 1);
995     } else {
996         if (read_sbr_grid(ac, sbr, gb, &sbr->data[0]) ||
997             read_sbr_grid(ac, sbr, gb, &sbr->data[1]))
998             return -1;
999         read_sbr_dtdf(sbr, gb, &sbr->data[0]);
1000         read_sbr_dtdf(sbr, gb, &sbr->data[1]);
1001         read_sbr_invf(sbr, gb, &sbr->data[0]);
1002         read_sbr_invf(sbr, gb, &sbr->data[1]);
1003         read_sbr_envelope(sbr, gb, &sbr->data[0], 0);
1004         read_sbr_envelope(sbr, gb, &sbr->data[1], 1);
1005         read_sbr_noise(sbr, gb, &sbr->data[0], 0);
1006         read_sbr_noise(sbr, gb, &sbr->data[1], 1);
1007     }
1008
1009     if ((sbr->data[0].bs_add_harmonic_flag = get_bits1(gb)))
1010         get_bits1_vector(gb, sbr->data[0].bs_add_harmonic, sbr->n[1]);
1011     if ((sbr->data[1].bs_add_harmonic_flag = get_bits1(gb)))
1012         get_bits1_vector(gb, sbr->data[1].bs_add_harmonic, sbr->n[1]);
1013
1014     return 0;
1015 }
1016
1017 static unsigned int read_sbr_data(AACContext *ac, SpectralBandReplication *sbr,
1018                                   GetBitContext *gb, int id_aac)
1019 {
1020     unsigned int cnt = get_bits_count(gb);
1021
1022     if (id_aac == TYPE_SCE || id_aac == TYPE_CCE) {
1023         if (read_sbr_single_channel_element(ac, sbr, gb)) {
1024             sbr_turnoff(sbr);
1025             return get_bits_count(gb) - cnt;
1026         }
1027     } else if (id_aac == TYPE_CPE) {
1028         if (read_sbr_channel_pair_element(ac, sbr, gb)) {
1029             sbr_turnoff(sbr);
1030             return get_bits_count(gb) - cnt;
1031         }
1032     } else {
1033         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1034             "Invalid bitstream - cannot apply SBR to element type %d\n", id_aac);
1035         sbr_turnoff(sbr);
1036         return get_bits_count(gb) - cnt;
1037     }
1038     if (get_bits1(gb)) { // bs_extended_data
1039         int num_bits_left = get_bits(gb, 4); // bs_extension_size
1040         if (num_bits_left == 15)
1041             num_bits_left += get_bits(gb, 8); // bs_esc_count
1042
1043         num_bits_left <<= 3;
1044         while (num_bits_left > 7) {
1045             num_bits_left -= 2;
1046             read_sbr_extension(ac, sbr, gb, get_bits(gb, 2), &num_bits_left); // bs_extension_id
1047         }
1048         if (num_bits_left < 0) {
1049             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "SBR Extension over read.\n");
1050         }
1051         if (num_bits_left > 0)
1052             skip_bits(gb, num_bits_left);
1053     }
1054
1055     return get_bits_count(gb) - cnt;
1056 }
1057
1058 static void sbr_reset(AACContext *ac, SpectralBandReplication *sbr)
1059 {
1060     int err;
1061     err = sbr_make_f_master(ac, sbr, &sbr->spectrum_params);
1062     if (err >= 0)
1063         err = sbr_make_f_derived(ac, sbr);
1064     if (err < 0) {
1065         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1066                "SBR reset failed. Switching SBR to pure upsampling mode.\n");
1067         sbr_turnoff(sbr);
1068     }
1069 }
1070
1071 /**
1072  * Decode Spectral Band Replication extension data; reference: table 4.55.
1073  *
1074  * @param   crc flag indicating the presence of CRC checksum
1075  * @param   cnt length of TYPE_FIL syntactic element in bytes
1076  *
1077  * @return  Returns number of bytes consumed from the TYPE_FIL element.
1078  */
1079 int ff_decode_sbr_extension(AACContext *ac, SpectralBandReplication *sbr,
1080                             GetBitContext *gb_host, int crc, int cnt, int id_aac)
1081 {
1082     unsigned int num_sbr_bits = 0, num_align_bits;
1083     unsigned bytes_read;
1084     GetBitContext gbc = *gb_host, *gb = &gbc;
1085     skip_bits_long(gb_host, cnt*8 - 4);
1086
1087     sbr->reset = 0;
1088
1089     if (!sbr->sample_rate)
1090         sbr->sample_rate = 2 * ac->oc[1].m4ac.sample_rate; //TODO use the nominal sample rate for arbitrary sample rate support
1091     if (!ac->oc[1].m4ac.ext_sample_rate)
1092         ac->oc[1].m4ac.ext_sample_rate = 2 * ac->oc[1].m4ac.sample_rate;
1093
1094     if (crc) {
1095         skip_bits(gb, 10); // bs_sbr_crc_bits; TODO - implement CRC check
1096         num_sbr_bits += 10;
1097     }
1098
1099     //Save some state from the previous frame.
1100     sbr->kx[0] = sbr->kx[1];
1101     sbr->m[0] = sbr->m[1];
1102     sbr->kx_and_m_pushed = 1;
1103
1104     num_sbr_bits++;
1105     if (get_bits1(gb)) // bs_header_flag
1106         num_sbr_bits += read_sbr_header(sbr, gb);
1107
1108     if (sbr->reset)
1109         sbr_reset(ac, sbr);
1110
1111     if (sbr->start)
1112         num_sbr_bits  += read_sbr_data(ac, sbr, gb, id_aac);
1113
1114     num_align_bits = ((cnt << 3) - 4 - num_sbr_bits) & 7;
1115     bytes_read = ((num_sbr_bits + num_align_bits + 4) >> 3);
1116
1117     if (bytes_read > cnt) {
1118         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1119                "Expected to read %d SBR bytes actually read %d.\n", cnt, bytes_read);
1120     }
1121     return cnt;
1122 }
1123
1124 /// Dequantization and stereo decoding (14496-3 sp04 p203)
1125 static void sbr_dequant(SpectralBandReplication *sbr, int id_aac)
1126 {
1127     int k, e;
1128     int ch;
1129
1130     if (id_aac == TYPE_CPE && sbr->bs_coupling) {
1131         float alpha      = sbr->data[0].bs_amp_res ?  1.0f :  0.5f;
1132         float pan_offset = sbr->data[0].bs_amp_res ? 12.0f : 24.0f;
1133         for (e = 1; e <= sbr->data[0].bs_num_env; e++) {
1134             for (k = 0; k < sbr->n[sbr->data[0].bs_freq_res[e]]; k++) {
1135                 float temp1 = exp2f(sbr->data[0].env_facs[e][k] * alpha + 7.0f);
1136                 float temp2 = exp2f((pan_offset - sbr->data[1].env_facs[e][k]) * alpha);
1137                 float fac;
1138                 if (temp1 > 1E20) {
1139                     av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "envelope scalefactor overflow in dequant\n");
1140                     temp1 = 1;
1141                 }
1142                 fac   = temp1 / (1.0f + temp2);
1143                 sbr->data[0].env_facs[e][k] = fac;
1144                 sbr->data[1].env_facs[e][k] = fac * temp2;
1145             }
1146         }
1147         for (e = 1; e <= sbr->data[0].bs_num_noise; e++) {
1148             for (k = 0; k < sbr->n_q; k++) {
1149                 float temp1 = exp2f(NOISE_FLOOR_OFFSET - sbr->data[0].noise_facs[e][k] + 1);
1150                 float temp2 = exp2f(12 - sbr->data[1].noise_facs[e][k]);
1151                 float fac;
1152                 if (temp1 > 1E20) {
1153                     av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "envelope scalefactor overflow in dequant\n");
1154                     temp1 = 1;
1155                 }
1156                 fac = temp1 / (1.0f + temp2);
1157                 sbr->data[0].noise_facs[e][k] = fac;
1158                 sbr->data[1].noise_facs[e][k] = fac * temp2;
1159             }
1160         }
1161     } else { // SCE or one non-coupled CPE
1162         for (ch = 0; ch < (id_aac == TYPE_CPE) + 1; ch++) {
1163             float alpha = sbr->data[ch].bs_amp_res ? 1.0f : 0.5f;
1164             for (e = 1; e <= sbr->data[ch].bs_num_env; e++)
1165                 for (k = 0; k < sbr->n[sbr->data[ch].bs_freq_res[e]]; k++){
1166                     sbr->data[ch].env_facs[e][k] =
1167                         exp2f(alpha * sbr->data[ch].env_facs[e][k] + 6.0f);
1168                     if (sbr->data[ch].env_facs[e][k] > 1E20) {
1169                         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "envelope scalefactor overflow in dequant\n");
1170                         sbr->data[ch].env_facs[e][k] = 1;
1171                     }
1172                 }
1173
1174             for (e = 1; e <= sbr->data[ch].bs_num_noise; e++)
1175                 for (k = 0; k < sbr->n_q; k++)
1176                     sbr->data[ch].noise_facs[e][k] =
1177                         exp2f(NOISE_FLOOR_OFFSET - sbr->data[ch].noise_facs[e][k]);
1178         }
1179     }
1180 }
1181
1182 /**
1183  * Analysis QMF Bank (14496-3 sp04 p206)
1184  *
1185  * @param   x       pointer to the beginning of the first sample window
1186  * @param   W       array of complex-valued samples split into subbands
1187  */
1188 #ifndef sbr_qmf_analysis
1189 static void sbr_qmf_analysis(AVFloatDSPContext *dsp, FFTContext *mdct,
1190                              SBRDSPContext *sbrdsp, const float *in, float *x,
1191                              float z[320], float W[2][32][32][2], int buf_idx)
1192 {
1193     int i;
1194     memcpy(x    , x+1024, (320-32)*sizeof(x[0]));
1195     memcpy(x+288, in,         1024*sizeof(x[0]));
1196     for (i = 0; i < 32; i++) { // numTimeSlots*RATE = 16*2 as 960 sample frames
1197                                // are not supported
1198         dsp->vector_fmul_reverse(z, sbr_qmf_window_ds, x, 320);
1199         sbrdsp->sum64x5(z);
1200         sbrdsp->qmf_pre_shuffle(z);
1201         mdct->imdct_half(mdct, z, z+64);
1202         sbrdsp->qmf_post_shuffle(W[buf_idx][i], z);
1203         x += 32;
1204     }
1205 }
1206 #endif
1207
1208 /**
1209  * Synthesis QMF Bank (14496-3 sp04 p206) and Downsampled Synthesis QMF Bank
1210  * (14496-3 sp04 p206)
1211  */
1212 #ifndef sbr_qmf_synthesis
1213 static void sbr_qmf_synthesis(FFTContext *mdct,
1214                               SBRDSPContext *sbrdsp, AVFloatDSPContext *dsp,
1215                               float *out, float X[2][38][64],
1216                               float mdct_buf[2][64],
1217                               float *v0, int *v_off, const unsigned int div)
1218 {
1219     int i, n;
1220     const float *sbr_qmf_window = div ? sbr_qmf_window_ds : sbr_qmf_window_us;
1221     const int step = 128 >> div;
1222     float *v;
1223     for (i = 0; i < 32; i++) {
1224         if (*v_off < step) {
1225             int saved_samples = (1280 - 128) >> div;
1226             memcpy(&v0[SBR_SYNTHESIS_BUF_SIZE - saved_samples], v0, saved_samples * sizeof(float));
1227             *v_off = SBR_SYNTHESIS_BUF_SIZE - saved_samples - step;
1228         } else {
1229             *v_off -= step;
1230         }
1231         v = v0 + *v_off;
1232         if (div) {
1233             for (n = 0; n < 32; n++) {
1234                 X[0][i][   n] = -X[0][i][n];
1235                 X[0][i][32+n] =  X[1][i][31-n];
1236             }
1237             mdct->imdct_half(mdct, mdct_buf[0], X[0][i]);
1238             sbrdsp->qmf_deint_neg(v, mdct_buf[0]);
1239         } else {
1240             sbrdsp->neg_odd_64(X[1][i]);
1241             mdct->imdct_half(mdct, mdct_buf[0], X[0][i]);
1242             mdct->imdct_half(mdct, mdct_buf[1], X[1][i]);
1243             sbrdsp->qmf_deint_bfly(v, mdct_buf[1], mdct_buf[0]);
1244         }
1245         dsp->vector_fmul    (out, v                , sbr_qmf_window                       , 64 >> div);
1246         dsp->vector_fmul_add(out, v + ( 192 >> div), sbr_qmf_window + ( 64 >> div), out   , 64 >> div);
1247         dsp->vector_fmul_add(out, v + ( 256 >> div), sbr_qmf_window + (128 >> div), out   , 64 >> div);
1248         dsp->vector_fmul_add(out, v + ( 448 >> div), sbr_qmf_window + (192 >> div), out   , 64 >> div);
1249         dsp->vector_fmul_add(out, v + ( 512 >> div), sbr_qmf_window + (256 >> div), out   , 64 >> div);
1250         dsp->vector_fmul_add(out, v + ( 704 >> div), sbr_qmf_window + (320 >> div), out   , 64 >> div);
1251         dsp->vector_fmul_add(out, v + ( 768 >> div), sbr_qmf_window + (384 >> div), out   , 64 >> div);
1252         dsp->vector_fmul_add(out, v + ( 960 >> div), sbr_qmf_window + (448 >> div), out   , 64 >> div);
1253         dsp->vector_fmul_add(out, v + (1024 >> div), sbr_qmf_window + (512 >> div), out   , 64 >> div);
1254         dsp->vector_fmul_add(out, v + (1216 >> div), sbr_qmf_window + (576 >> div), out   , 64 >> div);
1255         out += 64 >> div;
1256     }
1257 }
1258 #endif
1259
1260 /** High Frequency Generation (14496-3 sp04 p214+) and Inverse Filtering
1261  * (14496-3 sp04 p214)
1262  * Warning: This routine does not seem numerically stable.
1263  */
1264 static void sbr_hf_inverse_filter(SBRDSPContext *dsp,
1265                                   float (*alpha0)[2], float (*alpha1)[2],
1266                                   const float X_low[32][40][2], int k0)
1267 {
1268     int k;
1269     for (k = 0; k < k0; k++) {
1270         LOCAL_ALIGNED_16(float, phi, [3], [2][2]);
1271         float dk;
1272
1273         dsp->autocorrelate(X_low[k], phi);
1274
1275         dk =  phi[2][1][0] * phi[1][0][0] -
1276              (phi[1][1][0] * phi[1][1][0] + phi[1][1][1] * phi[1][1][1]) / 1.000001f;
1277
1278         if (!dk) {
1279             alpha1[k][0] = 0;
1280             alpha1[k][1] = 0;
1281         } else {
1282             float temp_real, temp_im;
1283             temp_real = phi[0][0][0] * phi[1][1][0] -
1284                         phi[0][0][1] * phi[1][1][1] -
1285                         phi[0][1][0] * phi[1][0][0];
1286             temp_im   = phi[0][0][0] * phi[1][1][1] +
1287                         phi[0][0][1] * phi[1][1][0] -
1288                         phi[0][1][1] * phi[1][0][0];
1289
1290             alpha1[k][0] = temp_real / dk;
1291             alpha1[k][1] = temp_im   / dk;
1292         }
1293
1294         if (!phi[1][0][0]) {
1295             alpha0[k][0] = 0;
1296             alpha0[k][1] = 0;
1297         } else {
1298             float temp_real, temp_im;
1299             temp_real = phi[0][0][0] + alpha1[k][0] * phi[1][1][0] +
1300                                        alpha1[k][1] * phi[1][1][1];
1301             temp_im   = phi[0][0][1] + alpha1[k][1] * phi[1][1][0] -
1302                                        alpha1[k][0] * phi[1][1][1];
1303
1304             alpha0[k][0] = -temp_real / phi[1][0][0];
1305             alpha0[k][1] = -temp_im   / phi[1][0][0];
1306         }
1307
1308         if (alpha1[k][0] * alpha1[k][0] + alpha1[k][1] * alpha1[k][1] >= 16.0f ||
1309            alpha0[k][0] * alpha0[k][0] + alpha0[k][1] * alpha0[k][1] >= 16.0f) {
1310             alpha1[k][0] = 0;
1311             alpha1[k][1] = 0;
1312             alpha0[k][0] = 0;
1313             alpha0[k][1] = 0;
1314         }
1315     }
1316 }
1317
1318 /// Chirp Factors (14496-3 sp04 p214)
1319 static void sbr_chirp(SpectralBandReplication *sbr, SBRData *ch_data)
1320 {
1321     int i;
1322     float new_bw;
1323     static const float bw_tab[] = { 0.0f, 0.75f, 0.9f, 0.98f };
1324
1325     for (i = 0; i < sbr->n_q; i++) {
1326         if (ch_data->bs_invf_mode[0][i] + ch_data->bs_invf_mode[1][i] == 1) {
1327             new_bw = 0.6f;
1328         } else
1329             new_bw = bw_tab[ch_data->bs_invf_mode[0][i]];
1330
1331         if (new_bw < ch_data->bw_array[i]) {
1332             new_bw = 0.75f    * new_bw + 0.25f    * ch_data->bw_array[i];
1333         } else
1334             new_bw = 0.90625f * new_bw + 0.09375f * ch_data->bw_array[i];
1335         ch_data->bw_array[i] = new_bw < 0.015625f ? 0.0f : new_bw;
1336     }
1337 }
1338
1339 /// Generate the subband filtered lowband
1340 static int sbr_lf_gen(AACContext *ac, SpectralBandReplication *sbr,
1341                       float X_low[32][40][2], const float W[2][32][32][2],
1342                       int buf_idx)
1343 {
1344     int i, k;
1345     const int t_HFGen = 8;
1346     const int i_f = 32;
1347     memset(X_low, 0, 32*sizeof(*X_low));
1348     for (k = 0; k < sbr->kx[1]; k++) {
1349         for (i = t_HFGen; i < i_f + t_HFGen; i++) {
1350             X_low[k][i][0] = W[buf_idx][i - t_HFGen][k][0];
1351             X_low[k][i][1] = W[buf_idx][i - t_HFGen][k][1];
1352         }
1353     }
1354     buf_idx = 1-buf_idx;
1355     for (k = 0; k < sbr->kx[0]; k++) {
1356         for (i = 0; i < t_HFGen; i++) {
1357             X_low[k][i][0] = W[buf_idx][i + i_f - t_HFGen][k][0];
1358             X_low[k][i][1] = W[buf_idx][i + i_f - t_HFGen][k][1];
1359         }
1360     }
1361     return 0;
1362 }
1363
1364 /// High Frequency Generator (14496-3 sp04 p215)
1365 static int sbr_hf_gen(AACContext *ac, SpectralBandReplication *sbr,
1366                       float X_high[64][40][2], const float X_low[32][40][2],
1367                       const float (*alpha0)[2], const float (*alpha1)[2],
1368                       const float bw_array[5], const uint8_t *t_env,
1369                       int bs_num_env)
1370 {
1371     int j, x;
1372     int g = 0;
1373     int k = sbr->kx[1];
1374     for (j = 0; j < sbr->num_patches; j++) {
1375         for (x = 0; x < sbr->patch_num_subbands[j]; x++, k++) {
1376             const int p = sbr->patch_start_subband[j] + x;
1377             while (g <= sbr->n_q && k >= sbr->f_tablenoise[g])
1378                 g++;
1379             g--;
1380
1381             if (g < 0) {
1382                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1383                        "ERROR : no subband found for frequency %d\n", k);
1384                 return -1;
1385             }
1386
1387             sbr->dsp.hf_gen(X_high[k] + ENVELOPE_ADJUSTMENT_OFFSET,
1388                             X_low[p]  + ENVELOPE_ADJUSTMENT_OFFSET,
1389                             alpha0[p], alpha1[p], bw_array[g],
1390                             2 * t_env[0], 2 * t_env[bs_num_env]);
1391         }
1392     }
1393     if (k < sbr->m[1] + sbr->kx[1])
1394         memset(X_high + k, 0, (sbr->m[1] + sbr->kx[1] - k) * sizeof(*X_high));
1395
1396     return 0;
1397 }
1398
1399 /// Generate the subband filtered lowband
1400 static int sbr_x_gen(SpectralBandReplication *sbr, float X[2][38][64],
1401                      const float Y0[38][64][2], const float Y1[38][64][2],
1402                      const float X_low[32][40][2], int ch)
1403 {
1404     int k, i;
1405     const int i_f = 32;
1406     const int i_Temp = FFMAX(2*sbr->data[ch].t_env_num_env_old - i_f, 0);
1407     memset(X, 0, 2*sizeof(*X));
1408     for (k = 0; k < sbr->kx[0]; k++) {
1409         for (i = 0; i < i_Temp; i++) {
1410             X[0][i][k] = X_low[k][i + ENVELOPE_ADJUSTMENT_OFFSET][0];
1411             X[1][i][k] = X_low[k][i + ENVELOPE_ADJUSTMENT_OFFSET][1];
1412         }
1413     }
1414     for (; k < sbr->kx[0] + sbr->m[0]; k++) {
1415         for (i = 0; i < i_Temp; i++) {
1416             X[0][i][k] = Y0[i + i_f][k][0];
1417             X[1][i][k] = Y0[i + i_f][k][1];
1418         }
1419     }
1420
1421     for (k = 0; k < sbr->kx[1]; k++) {
1422         for (i = i_Temp; i < 38; i++) {
1423             X[0][i][k] = X_low[k][i + ENVELOPE_ADJUSTMENT_OFFSET][0];
1424             X[1][i][k] = X_low[k][i + ENVELOPE_ADJUSTMENT_OFFSET][1];
1425         }
1426     }
1427     for (; k < sbr->kx[1] + sbr->m[1]; k++) {
1428         for (i = i_Temp; i < i_f; i++) {
1429             X[0][i][k] = Y1[i][k][0];
1430             X[1][i][k] = Y1[i][k][1];
1431         }
1432     }
1433     return 0;
1434 }
1435
1436 /** High Frequency Adjustment (14496-3 sp04 p217) and Mapping
1437  * (14496-3 sp04 p217)
1438  */
1439 static int sbr_mapping(AACContext *ac, SpectralBandReplication *sbr,
1440                         SBRData *ch_data, int e_a[2])
1441 {
1442     int e, i, m;
1443
1444     memset(ch_data->s_indexmapped[1], 0, 7*sizeof(ch_data->s_indexmapped[1]));
1445     for (e = 0; e < ch_data->bs_num_env; e++) {
1446         const unsigned int ilim = sbr->n[ch_data->bs_freq_res[e + 1]];
1447         uint16_t *table = ch_data->bs_freq_res[e + 1] ? sbr->f_tablehigh : sbr->f_tablelow;
1448         int k;
1449
1450         if (sbr->kx[1] != table[0]) {
1451             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "kx != f_table{high,low}[0]. "
1452                    "Derived frequency tables were not regenerated.\n");
1453             sbr_turnoff(sbr);
1454             return AVERROR_BUG;
1455         }
1456         for (i = 0; i < ilim; i++)
1457             for (m = table[i]; m < table[i + 1]; m++)
1458                 sbr->e_origmapped[e][m - sbr->kx[1]] = ch_data->env_facs[e+1][i];
1459
1460         // ch_data->bs_num_noise > 1 => 2 noise floors
1461         k = (ch_data->bs_num_noise > 1) && (ch_data->t_env[e] >= ch_data->t_q[1]);
1462         for (i = 0; i < sbr->n_q; i++)
1463             for (m = sbr->f_tablenoise[i]; m < sbr->f_tablenoise[i + 1]; m++)
1464                 sbr->q_mapped[e][m - sbr->kx[1]] = ch_data->noise_facs[k+1][i];
1465
1466         for (i = 0; i < sbr->n[1]; i++) {
1467             if (ch_data->bs_add_harmonic_flag) {
1468                 const unsigned int m_midpoint =
1469                     (sbr->f_tablehigh[i] + sbr->f_tablehigh[i + 1]) >> 1;
1470
1471                 ch_data->s_indexmapped[e + 1][m_midpoint - sbr->kx[1]] = ch_data->bs_add_harmonic[i] *
1472                     (e >= e_a[1] || (ch_data->s_indexmapped[0][m_midpoint - sbr->kx[1]] == 1));
1473             }
1474         }
1475
1476         for (i = 0; i < ilim; i++) {
1477             int additional_sinusoid_present = 0;
1478             for (m = table[i]; m < table[i + 1]; m++) {
1479                 if (ch_data->s_indexmapped[e + 1][m - sbr->kx[1]]) {
1480                     additional_sinusoid_present = 1;
1481                     break;
1482                 }
1483             }
1484             memset(&sbr->s_mapped[e][table[i] - sbr->kx[1]], additional_sinusoid_present,
1485                    (table[i + 1] - table[i]) * sizeof(sbr->s_mapped[e][0]));
1486         }
1487     }
1488
1489     memcpy(ch_data->s_indexmapped[0], ch_data->s_indexmapped[ch_data->bs_num_env], sizeof(ch_data->s_indexmapped[0]));
1490     return 0;
1491 }
1492
1493 /// Estimation of current envelope (14496-3 sp04 p218)
1494 static void sbr_env_estimate(float (*e_curr)[48], float X_high[64][40][2],
1495                              SpectralBandReplication *sbr, SBRData *ch_data)
1496 {
1497     int e, m;
1498     int kx1 = sbr->kx[1];
1499
1500     if (sbr->bs_interpol_freq) {
1501         for (e = 0; e < ch_data->bs_num_env; e++) {
1502             const float recip_env_size = 0.5f / (ch_data->t_env[e + 1] - ch_data->t_env[e]);
1503             int ilb = ch_data->t_env[e]     * 2 + ENVELOPE_ADJUSTMENT_OFFSET;
1504             int iub = ch_data->t_env[e + 1] * 2 + ENVELOPE_ADJUSTMENT_OFFSET;
1505
1506             for (m = 0; m < sbr->m[1]; m++) {
1507                 float sum = sbr->dsp.sum_square(X_high[m+kx1] + ilb, iub - ilb);
1508                 e_curr[e][m] = sum * recip_env_size;
1509             }
1510         }
1511     } else {
1512         int k, p;
1513
1514         for (e = 0; e < ch_data->bs_num_env; e++) {
1515             const int env_size = 2 * (ch_data->t_env[e + 1] - ch_data->t_env[e]);
1516             int ilb = ch_data->t_env[e]     * 2 + ENVELOPE_ADJUSTMENT_OFFSET;
1517             int iub = ch_data->t_env[e + 1] * 2 + ENVELOPE_ADJUSTMENT_OFFSET;
1518             const uint16_t *table = ch_data->bs_freq_res[e + 1] ? sbr->f_tablehigh : sbr->f_tablelow;
1519
1520             for (p = 0; p < sbr->n[ch_data->bs_freq_res[e + 1]]; p++) {
1521                 float sum = 0.0f;
1522                 const int den = env_size * (table[p + 1] - table[p]);
1523
1524                 for (k = table[p]; k < table[p + 1]; k++) {
1525                     sum += sbr->dsp.sum_square(X_high[k] + ilb, iub - ilb);
1526                 }
1527                 sum /= den;
1528                 for (k = table[p]; k < table[p + 1]; k++) {
1529                     e_curr[e][k - kx1] = sum;
1530                 }
1531             }
1532         }
1533     }
1534 }
1535
1536 /**
1537  * Calculation of levels of additional HF signal components (14496-3 sp04 p219)
1538  * and Calculation of gain (14496-3 sp04 p219)
1539  */
1540 static void sbr_gain_calc(AACContext *ac, SpectralBandReplication *sbr,
1541                           SBRData *ch_data, const int e_a[2])
1542 {
1543     int e, k, m;
1544     // max gain limits : -3dB, 0dB, 3dB, inf dB (limiter off)
1545     static const float limgain[4] = { 0.70795, 1.0, 1.41254, 10000000000 };
1546
1547     for (e = 0; e < ch_data->bs_num_env; e++) {
1548         int delta = !((e == e_a[1]) || (e == e_a[0]));
1549         for (k = 0; k < sbr->n_lim; k++) {
1550             float gain_boost, gain_max;
1551             float sum[2] = { 0.0f, 0.0f };
1552             for (m = sbr->f_tablelim[k] - sbr->kx[1]; m < sbr->f_tablelim[k + 1] - sbr->kx[1]; m++) {
1553                 const float temp = sbr->e_origmapped[e][m] / (1.0f + sbr->q_mapped[e][m]);
1554                 sbr->q_m[e][m] = sqrtf(temp * sbr->q_mapped[e][m]);
1555                 sbr->s_m[e][m] = sqrtf(temp * ch_data->s_indexmapped[e + 1][m]);
1556                 if (!sbr->s_mapped[e][m]) {
1557                     sbr->gain[e][m] = sqrtf(sbr->e_origmapped[e][m] /
1558                                             ((1.0f + sbr->e_curr[e][m]) *
1559                                              (1.0f + sbr->q_mapped[e][m] * delta)));
1560                 } else {
1561                     sbr->gain[e][m] = sqrtf(sbr->e_origmapped[e][m] * sbr->q_mapped[e][m] /
1562                                             ((1.0f + sbr->e_curr[e][m]) *
1563                                              (1.0f + sbr->q_mapped[e][m])));
1564                 }
1565             }
1566             for (m = sbr->f_tablelim[k] - sbr->kx[1]; m < sbr->f_tablelim[k + 1] - sbr->kx[1]; m++) {
1567                 sum[0] += sbr->e_origmapped[e][m];
1568                 sum[1] += sbr->e_curr[e][m];
1569             }
1570             gain_max = limgain[sbr->bs_limiter_gains] * sqrtf((FLT_EPSILON + sum[0]) / (FLT_EPSILON + sum[1]));
1571             gain_max = FFMIN(100000.f, gain_max);
1572             for (m = sbr->f_tablelim[k] - sbr->kx[1]; m < sbr->f_tablelim[k + 1] - sbr->kx[1]; m++) {
1573                 float q_m_max   = sbr->q_m[e][m] * gain_max / sbr->gain[e][m];
1574                 sbr->q_m[e][m]  = FFMIN(sbr->q_m[e][m], q_m_max);
1575                 sbr->gain[e][m] = FFMIN(sbr->gain[e][m], gain_max);
1576             }
1577             sum[0] = sum[1] = 0.0f;
1578             for (m = sbr->f_tablelim[k] - sbr->kx[1]; m < sbr->f_tablelim[k + 1] - sbr->kx[1]; m++) {
1579                 sum[0] += sbr->e_origmapped[e][m];
1580                 sum[1] += sbr->e_curr[e][m] * sbr->gain[e][m] * sbr->gain[e][m]
1581                           + sbr->s_m[e][m] * sbr->s_m[e][m]
1582                           + (delta && !sbr->s_m[e][m]) * sbr->q_m[e][m] * sbr->q_m[e][m];
1583             }
1584             gain_boost = sqrtf((FLT_EPSILON + sum[0]) / (FLT_EPSILON + sum[1]));
1585             gain_boost = FFMIN(1.584893192f, gain_boost);
1586             for (m = sbr->f_tablelim[k] - sbr->kx[1]; m < sbr->f_tablelim[k + 1] - sbr->kx[1]; m++) {
1587                 sbr->gain[e][m] *= gain_boost;
1588                 sbr->q_m[e][m]  *= gain_boost;
1589                 sbr->s_m[e][m]  *= gain_boost;
1590             }
1591         }
1592     }
1593 }
1594
1595 /// Assembling HF Signals (14496-3 sp04 p220)
1596 static void sbr_hf_assemble(float Y1[38][64][2],
1597                             const float X_high[64][40][2],
1598                             SpectralBandReplication *sbr, SBRData *ch_data,
1599                             const int e_a[2])
1600 {
1601     int e, i, j, m;
1602     const int h_SL = 4 * !sbr->bs_smoothing_mode;
1603     const int kx = sbr->kx[1];
1604     const int m_max = sbr->m[1];
1605     static const float h_smooth[5] = {
1606         0.33333333333333,
1607         0.30150283239582,
1608         0.21816949906249,
1609         0.11516383427084,
1610         0.03183050093751,
1611     };
1612     float (*g_temp)[48] = ch_data->g_temp, (*q_temp)[48] = ch_data->q_temp;
1613     int indexnoise = ch_data->f_indexnoise;
1614     int indexsine  = ch_data->f_indexsine;
1615
1616     if (sbr->reset) {
1617         for (i = 0; i < h_SL; i++) {
1618             memcpy(g_temp[i + 2*ch_data->t_env[0]], sbr->gain[0], m_max * sizeof(sbr->gain[0][0]));
1619             memcpy(q_temp[i + 2*ch_data->t_env[0]], sbr->q_m[0],  m_max * sizeof(sbr->q_m[0][0]));
1620         }
1621     } else if (h_SL) {
1622         for (i = 0; i < 4; i++) {
1623             memcpy(g_temp[i + 2 * ch_data->t_env[0]],
1624                    g_temp[i + 2 * ch_data->t_env_num_env_old],
1625                    sizeof(g_temp[0]));
1626             memcpy(q_temp[i + 2 * ch_data->t_env[0]],
1627                    q_temp[i + 2 * ch_data->t_env_num_env_old],
1628                    sizeof(q_temp[0]));
1629         }
1630     }
1631
1632     for (e = 0; e < ch_data->bs_num_env; e++) {
1633         for (i = 2 * ch_data->t_env[e]; i < 2 * ch_data->t_env[e + 1]; i++) {
1634             memcpy(g_temp[h_SL + i], sbr->gain[e], m_max * sizeof(sbr->gain[0][0]));
1635             memcpy(q_temp[h_SL + i], sbr->q_m[e],  m_max * sizeof(sbr->q_m[0][0]));
1636         }
1637     }
1638
1639     for (e = 0; e < ch_data->bs_num_env; e++) {
1640         for (i = 2 * ch_data->t_env[e]; i < 2 * ch_data->t_env[e + 1]; i++) {
1641             LOCAL_ALIGNED_16(float, g_filt_tab, [48]);
1642             LOCAL_ALIGNED_16(float, q_filt_tab, [48]);
1643             float *g_filt, *q_filt;
1644
1645             if (h_SL && e != e_a[0] && e != e_a[1]) {
1646                 g_filt = g_filt_tab;
1647                 q_filt = q_filt_tab;
1648                 for (m = 0; m < m_max; m++) {
1649                     const int idx1 = i + h_SL;
1650                     g_filt[m] = 0.0f;
1651                     q_filt[m] = 0.0f;
1652                     for (j = 0; j <= h_SL; j++) {
1653                         g_filt[m] += g_temp[idx1 - j][m] * h_smooth[j];
1654                         q_filt[m] += q_temp[idx1 - j][m] * h_smooth[j];
1655                     }
1656                 }
1657             } else {
1658                 g_filt = g_temp[i + h_SL];
1659                 q_filt = q_temp[i];
1660             }
1661
1662             sbr->dsp.hf_g_filt(Y1[i] + kx, X_high + kx, g_filt, m_max,
1663                                i + ENVELOPE_ADJUSTMENT_OFFSET);
1664
1665             if (e != e_a[0] && e != e_a[1]) {
1666                 sbr->dsp.hf_apply_noise[indexsine](Y1[i] + kx, sbr->s_m[e],
1667                                                    q_filt, indexnoise,
1668                                                    kx, m_max);
1669             } else {
1670                 int idx = indexsine&1;
1671                 int A = (1-((indexsine+(kx & 1))&2));
1672                 int B = (A^(-idx)) + idx;
1673                 float *out = &Y1[i][kx][idx];
1674                 float *in  = sbr->s_m[e];
1675                 for (m = 0; m+1 < m_max; m+=2) {
1676                     out[2*m  ] += in[m  ] * A;
1677                     out[2*m+2] += in[m+1] * B;
1678                 }
1679                 if(m_max&1)
1680                     out[2*m  ] += in[m  ] * A;
1681             }
1682             indexnoise = (indexnoise + m_max) & 0x1ff;
1683             indexsine = (indexsine + 1) & 3;
1684         }
1685     }
1686     ch_data->f_indexnoise = indexnoise;
1687     ch_data->f_indexsine  = indexsine;
1688 }
1689
1690 void ff_sbr_apply(AACContext *ac, SpectralBandReplication *sbr, int id_aac,
1691                   float* L, float* R)
1692 {
1693     int downsampled = ac->oc[1].m4ac.ext_sample_rate < sbr->sample_rate;
1694     int ch;
1695     int nch = (id_aac == TYPE_CPE) ? 2 : 1;
1696     int err;
1697
1698     if (!sbr->kx_and_m_pushed) {
1699         sbr->kx[0] = sbr->kx[1];
1700         sbr->m[0] = sbr->m[1];
1701     } else {
1702         sbr->kx_and_m_pushed = 0;
1703     }
1704
1705     if (sbr->start) {
1706         sbr_dequant(sbr, id_aac);
1707     }
1708     for (ch = 0; ch < nch; ch++) {
1709         /* decode channel */
1710         sbr_qmf_analysis(ac->fdsp, &sbr->mdct_ana, &sbr->dsp, ch ? R : L, sbr->data[ch].analysis_filterbank_samples,
1711                          (float*)sbr->qmf_filter_scratch,
1712                          sbr->data[ch].W, sbr->data[ch].Ypos);
1713         sbr->c.sbr_lf_gen(ac, sbr, sbr->X_low,
1714                           (const float (*)[32][32][2]) sbr->data[ch].W,
1715                           sbr->data[ch].Ypos);
1716         sbr->data[ch].Ypos ^= 1;
1717         if (sbr->start) {
1718             sbr->c.sbr_hf_inverse_filter(&sbr->dsp, sbr->alpha0, sbr->alpha1,
1719                                          (const float (*)[40][2]) sbr->X_low, sbr->k[0]);
1720             sbr_chirp(sbr, &sbr->data[ch]);
1721             sbr_hf_gen(ac, sbr, sbr->X_high,
1722                        (const float (*)[40][2]) sbr->X_low,
1723                        (const float (*)[2]) sbr->alpha0,
1724                        (const float (*)[2]) sbr->alpha1,
1725                        sbr->data[ch].bw_array, sbr->data[ch].t_env,
1726                        sbr->data[ch].bs_num_env);
1727
1728             // hf_adj
1729             err = sbr_mapping(ac, sbr, &sbr->data[ch], sbr->data[ch].e_a);
1730             if (!err) {
1731                 sbr_env_estimate(sbr->e_curr, sbr->X_high, sbr, &sbr->data[ch]);
1732                 sbr_gain_calc(ac, sbr, &sbr->data[ch], sbr->data[ch].e_a);
1733                 sbr->c.sbr_hf_assemble(sbr->data[ch].Y[sbr->data[ch].Ypos],
1734                                 (const float (*)[40][2]) sbr->X_high,
1735                                 sbr, &sbr->data[ch],
1736                                 sbr->data[ch].e_a);
1737             }
1738         }
1739
1740         /* synthesis */
1741         sbr->c.sbr_x_gen(sbr, sbr->X[ch],
1742                   (const float (*)[64][2]) sbr->data[ch].Y[1-sbr->data[ch].Ypos],
1743                   (const float (*)[64][2]) sbr->data[ch].Y[  sbr->data[ch].Ypos],
1744                   (const float (*)[40][2]) sbr->X_low, ch);
1745     }
1746
1747     if (ac->oc[1].m4ac.ps == 1) {
1748         if (sbr->ps.start) {
1749             ff_ps_apply(ac->avctx, &sbr->ps, sbr->X[0], sbr->X[1], sbr->kx[1] + sbr->m[1]);
1750         } else {
1751             memcpy(sbr->X[1], sbr->X[0], sizeof(sbr->X[0]));
1752         }
1753         nch = 2;
1754     }
1755
1756     sbr_qmf_synthesis(&sbr->mdct, &sbr->dsp, ac->fdsp,
1757                       L, sbr->X[0], sbr->qmf_filter_scratch,
1758                       sbr->data[0].synthesis_filterbank_samples,
1759                       &sbr->data[0].synthesis_filterbank_samples_offset,
1760                       downsampled);
1761     if (nch == 2)
1762         sbr_qmf_synthesis(&sbr->mdct, &sbr->dsp, ac->fdsp,
1763                           R, sbr->X[1], sbr->qmf_filter_scratch,
1764                           sbr->data[1].synthesis_filterbank_samples,
1765                           &sbr->data[1].synthesis_filterbank_samples_offset,
1766                           downsampled);
1767 }
1768
1769 static void aacsbr_func_ptr_init(AACSBRContext *c)
1770 {
1771     c->sbr_lf_gen            = sbr_lf_gen;
1772     c->sbr_hf_assemble       = sbr_hf_assemble;
1773     c->sbr_x_gen             = sbr_x_gen;
1774     c->sbr_hf_inverse_filter = sbr_hf_inverse_filter;
1775
1776     if(ARCH_MIPS)
1777         ff_aacsbr_func_ptr_init_mips(c);
1778 }