Add missing #includes for *INT64_MAX and *INT64_C
[ffmpeg: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  * Copyright (c) 2008-2013 Alex Converse <alex.converse@gmail.com>
6  *
7  * AAC LATM decoder
8  * Copyright (c) 2008-2010 Paul Kendall <paul@kcbbs.gen.nz>
9  * Copyright (c) 2010      Janne Grunau <janne-libav@jannau.net>
10  *
11  * This file is part of Libav.
12  *
13  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
14  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
15  * License as published by the Free Software Foundation; either
16  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
17  *
18  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
19  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
20  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
21  * Lesser General Public License for more details.
22  *
23  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
24  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
25  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
26  */
27
28 /**
29  * @file
30  * AAC decoder
31  * @author Oded Shimon  ( ods15 ods15 dyndns org )
32  * @author Maxim Gavrilov ( maxim.gavrilov gmail com )
33  */
34
35 /*
36  * supported tools
37  *
38  * Support?             Name
39  * N (code in SoC repo) gain control
40  * Y                    block switching
41  * Y                    window shapes - standard
42  * N                    window shapes - Low Delay
43  * Y                    filterbank - standard
44  * N (code in SoC repo) filterbank - Scalable Sample Rate
45  * Y                    Temporal Noise Shaping
46  * Y                    Long Term Prediction
47  * Y                    intensity stereo
48  * Y                    channel coupling
49  * Y                    frequency domain prediction
50  * Y                    Perceptual Noise Substitution
51  * Y                    Mid/Side stereo
52  * N                    Scalable Inverse AAC Quantization
53  * N                    Frequency Selective Switch
54  * N                    upsampling filter
55  * Y                    quantization & coding - AAC
56  * N                    quantization & coding - TwinVQ
57  * N                    quantization & coding - BSAC
58  * N                    AAC Error Resilience tools
59  * N                    Error Resilience payload syntax
60  * N                    Error Protection tool
61  * N                    CELP
62  * N                    Silence Compression
63  * N                    HVXC
64  * N                    HVXC 4kbits/s VR
65  * N                    Structured Audio tools
66  * N                    Structured Audio Sample Bank Format
67  * N                    MIDI
68  * N                    Harmonic and Individual Lines plus Noise
69  * N                    Text-To-Speech Interface
70  * Y                    Spectral Band Replication
71  * Y (not in this code) Layer-1
72  * Y (not in this code) Layer-2
73  * Y (not in this code) Layer-3
74  * N                    SinuSoidal Coding (Transient, Sinusoid, Noise)
75  * Y                    Parametric Stereo
76  * N                    Direct Stream Transfer
77  *
78  * Note: - HE AAC v1 comprises LC AAC with Spectral Band Replication.
79  *       - HE AAC v2 comprises LC AAC with Spectral Band Replication and
80            Parametric Stereo.
81  */
82
83 #include "libavutil/float_dsp.h"
84 #include "avcodec.h"
85 #include "internal.h"
86 #include "get_bits.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 #include "libavutil/intfloat.h"
102
103 #include <assert.h>
104 #include <errno.h>
105 #include <math.h>
106 #include <stdint.h>
107 #include <string.h>
108
109 #if ARCH_ARM
110 #   include "arm/aac.h"
111 #endif
112
113 static VLC vlc_scalefactors;
114 static VLC vlc_spectral[11];
115
116 static const char overread_err[] = "Input buffer exhausted before END element found\n";
117
118 static int count_channels(uint8_t (*layout)[3], int tags)
119 {
120     int i, sum = 0;
121     for (i = 0; i < tags; i++) {
122         int syn_ele = layout[i][0];
123         int pos     = layout[i][2];
124         sum += (1 + (syn_ele == TYPE_CPE)) *
125                (pos != AAC_CHANNEL_OFF && pos != AAC_CHANNEL_CC);
126     }
127     return sum;
128 }
129
130 /**
131  * Check for the channel element in the current channel position configuration.
132  * If it exists, make sure the appropriate element is allocated and map the
133  * channel order to match the internal Libav channel layout.
134  *
135  * @param   che_pos current channel position configuration
136  * @param   type channel element type
137  * @param   id channel element id
138  * @param   channels count of the number of channels in the configuration
139  *
140  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
141  */
142 static av_cold int che_configure(AACContext *ac,
143                                  enum ChannelPosition che_pos,
144                                  int type, int id, int *channels)
145 {
146     if (*channels >= MAX_CHANNELS)
147         return AVERROR_INVALIDDATA;
148     if (che_pos) {
149         if (!ac->che[type][id]) {
150             if (!(ac->che[type][id] = av_mallocz(sizeof(ChannelElement))))
151                 return AVERROR(ENOMEM);
152             ff_aac_sbr_ctx_init(ac, &ac->che[type][id]->sbr);
153         }
154         if (type != TYPE_CCE) {
155             ac->output_element[(*channels)++] = &ac->che[type][id]->ch[0];
156             if (type == TYPE_CPE ||
157                 (type == TYPE_SCE && ac->oc[1].m4ac.ps == 1)) {
158                 ac->output_element[(*channels)++] = &ac->che[type][id]->ch[1];
159             }
160         }
161     } else {
162         if (ac->che[type][id])
163             ff_aac_sbr_ctx_close(&ac->che[type][id]->sbr);
164         av_freep(&ac->che[type][id]);
165     }
166     return 0;
167 }
168
169 static int frame_configure_elements(AVCodecContext *avctx)
170 {
171     AACContext *ac = avctx->priv_data;
172     int type, id, ch, ret;
173
174     /* set channel pointers to internal buffers by default */
175     for (type = 0; type < 4; type++) {
176         for (id = 0; id < MAX_ELEM_ID; id++) {
177             ChannelElement *che = ac->che[type][id];
178             if (che) {
179                 che->ch[0].ret = che->ch[0].ret_buf;
180                 che->ch[1].ret = che->ch[1].ret_buf;
181             }
182         }
183     }
184
185     /* get output buffer */
186     av_frame_unref(ac->frame);
187     ac->frame->nb_samples = 2048;
188     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, ac->frame, 0)) < 0) {
189         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
190         return ret;
191     }
192
193     /* map output channel pointers to AVFrame data */
194     for (ch = 0; ch < avctx->channels; ch++) {
195         if (ac->output_element[ch])
196             ac->output_element[ch]->ret = (float *)ac->frame->extended_data[ch];
197     }
198
199     return 0;
200 }
201
202 struct elem_to_channel {
203     uint64_t av_position;
204     uint8_t syn_ele;
205     uint8_t elem_id;
206     uint8_t aac_position;
207 };
208
209 static int assign_pair(struct elem_to_channel e2c_vec[MAX_ELEM_ID],
210                        uint8_t (*layout_map)[3], int offset, uint64_t left,
211                        uint64_t right, int pos)
212 {
213     if (layout_map[offset][0] == TYPE_CPE) {
214         e2c_vec[offset] = (struct elem_to_channel) {
215             .av_position  = left | right,
216             .syn_ele      = TYPE_CPE,
217             .elem_id      = layout_map[offset][1],
218             .aac_position = pos
219         };
220         return 1;
221     } else {
222         e2c_vec[offset] = (struct elem_to_channel) {
223             .av_position  = left,
224             .syn_ele      = TYPE_SCE,
225             .elem_id      = layout_map[offset][1],
226             .aac_position = pos
227         };
228         e2c_vec[offset + 1] = (struct elem_to_channel) {
229             .av_position  = right,
230             .syn_ele      = TYPE_SCE,
231             .elem_id      = layout_map[offset + 1][1],
232             .aac_position = pos
233         };
234         return 2;
235     }
236 }
237
238 static int count_paired_channels(uint8_t (*layout_map)[3], int tags, int pos,
239                                  int *current)
240 {
241     int num_pos_channels = 0;
242     int first_cpe        = 0;
243     int sce_parity       = 0;
244     int i;
245     for (i = *current; i < tags; i++) {
246         if (layout_map[i][2] != pos)
247             break;
248         if (layout_map[i][0] == TYPE_CPE) {
249             if (sce_parity) {
250                 if (pos == AAC_CHANNEL_FRONT && !first_cpe) {
251                     sce_parity = 0;
252                 } else {
253                     return -1;
254                 }
255             }
256             num_pos_channels += 2;
257             first_cpe         = 1;
258         } else {
259             num_pos_channels++;
260             sce_parity ^= 1;
261         }
262     }
263     if (sce_parity &&
264         ((pos == AAC_CHANNEL_FRONT && first_cpe) || pos == AAC_CHANNEL_SIDE))
265         return -1;
266     *current = i;
267     return num_pos_channels;
268 }
269
270 static uint64_t sniff_channel_order(uint8_t (*layout_map)[3], int tags)
271 {
272     int i, n, total_non_cc_elements;
273     struct elem_to_channel e2c_vec[4 * MAX_ELEM_ID] = { { 0 } };
274     int num_front_channels, num_side_channels, num_back_channels;
275     uint64_t layout;
276
277     if (FF_ARRAY_ELEMS(e2c_vec) < tags)
278         return 0;
279
280     i = 0;
281     num_front_channels =
282         count_paired_channels(layout_map, tags, AAC_CHANNEL_FRONT, &i);
283     if (num_front_channels < 0)
284         return 0;
285     num_side_channels =
286         count_paired_channels(layout_map, tags, AAC_CHANNEL_SIDE, &i);
287     if (num_side_channels < 0)
288         return 0;
289     num_back_channels =
290         count_paired_channels(layout_map, tags, AAC_CHANNEL_BACK, &i);
291     if (num_back_channels < 0)
292         return 0;
293
294     i = 0;
295     if (num_front_channels & 1) {
296         e2c_vec[i] = (struct elem_to_channel) {
297             .av_position  = AV_CH_FRONT_CENTER,
298             .syn_ele      = TYPE_SCE,
299             .elem_id      = layout_map[i][1],
300             .aac_position = AAC_CHANNEL_FRONT
301         };
302         i++;
303         num_front_channels--;
304     }
305     if (num_front_channels >= 4) {
306         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i,
307                          AV_CH_FRONT_LEFT_OF_CENTER,
308                          AV_CH_FRONT_RIGHT_OF_CENTER,
309                          AAC_CHANNEL_FRONT);
310         num_front_channels -= 2;
311     }
312     if (num_front_channels >= 2) {
313         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i,
314                          AV_CH_FRONT_LEFT,
315                          AV_CH_FRONT_RIGHT,
316                          AAC_CHANNEL_FRONT);
317         num_front_channels -= 2;
318     }
319     while (num_front_channels >= 2) {
320         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i,
321                          UINT64_MAX,
322                          UINT64_MAX,
323                          AAC_CHANNEL_FRONT);
324         num_front_channels -= 2;
325     }
326
327     if (num_side_channels >= 2) {
328         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i,
329                          AV_CH_SIDE_LEFT,
330                          AV_CH_SIDE_RIGHT,
331                          AAC_CHANNEL_FRONT);
332         num_side_channels -= 2;
333     }
334     while (num_side_channels >= 2) {
335         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i,
336                          UINT64_MAX,
337                          UINT64_MAX,
338                          AAC_CHANNEL_SIDE);
339         num_side_channels -= 2;
340     }
341
342     while (num_back_channels >= 4) {
343         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i,
344                          UINT64_MAX,
345                          UINT64_MAX,
346                          AAC_CHANNEL_BACK);
347         num_back_channels -= 2;
348     }
349     if (num_back_channels >= 2) {
350         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i,
351                          AV_CH_BACK_LEFT,
352                          AV_CH_BACK_RIGHT,
353                          AAC_CHANNEL_BACK);
354         num_back_channels -= 2;
355     }
356     if (num_back_channels) {
357         e2c_vec[i] = (struct elem_to_channel) {
358             .av_position  = AV_CH_BACK_CENTER,
359             .syn_ele      = TYPE_SCE,
360             .elem_id      = layout_map[i][1],
361             .aac_position = AAC_CHANNEL_BACK
362         };
363         i++;
364         num_back_channels--;
365     }
366
367     if (i < tags && layout_map[i][2] == AAC_CHANNEL_LFE) {
368         e2c_vec[i] = (struct elem_to_channel) {
369             .av_position  = AV_CH_LOW_FREQUENCY,
370             .syn_ele      = TYPE_LFE,
371             .elem_id      = layout_map[i][1],
372             .aac_position = AAC_CHANNEL_LFE
373         };
374         i++;
375     }
376     while (i < tags && layout_map[i][2] == AAC_CHANNEL_LFE) {
377         e2c_vec[i] = (struct elem_to_channel) {
378             .av_position  = UINT64_MAX,
379             .syn_ele      = TYPE_LFE,
380             .elem_id      = layout_map[i][1],
381             .aac_position = AAC_CHANNEL_LFE
382         };
383         i++;
384     }
385
386     // Must choose a stable sort
387     total_non_cc_elements = n = i;
388     do {
389         int next_n = 0;
390         for (i = 1; i < n; i++)
391             if (e2c_vec[i - 1].av_position > e2c_vec[i].av_position) {
392                 FFSWAP(struct elem_to_channel, e2c_vec[i - 1], e2c_vec[i]);
393                 next_n = i;
394             }
395         n = next_n;
396     } while (n > 0);
397
398     layout = 0;
399     for (i = 0; i < total_non_cc_elements; i++) {
400         layout_map[i][0] = e2c_vec[i].syn_ele;
401         layout_map[i][1] = e2c_vec[i].elem_id;
402         layout_map[i][2] = e2c_vec[i].aac_position;
403         if (e2c_vec[i].av_position != UINT64_MAX) {
404             layout |= e2c_vec[i].av_position;
405         }
406     }
407
408     return layout;
409 }
410
411 /**
412  * Save current output configuration if and only if it has been locked.
413  */
414 static void push_output_configuration(AACContext *ac) {
415     if (ac->oc[1].status == OC_LOCKED) {
416         ac->oc[0] = ac->oc[1];
417     }
418     ac->oc[1].status = OC_NONE;
419 }
420
421 /**
422  * Restore the previous output configuration if and only if the current
423  * configuration is unlocked.
424  */
425 static void pop_output_configuration(AACContext *ac) {
426     if (ac->oc[1].status != OC_LOCKED && ac->oc[0].status != OC_NONE) {
427         ac->oc[1] = ac->oc[0];
428         ac->avctx->channels = ac->oc[1].channels;
429         ac->avctx->channel_layout = ac->oc[1].channel_layout;
430     }
431 }
432
433 /**
434  * Configure output channel order based on the current program
435  * configuration element.
436  *
437  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
438  */
439 static int output_configure(AACContext *ac,
440                             uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID * 4][3], int tags,
441                             enum OCStatus oc_type, int get_new_frame)
442 {
443     AVCodecContext *avctx = ac->avctx;
444     int i, channels = 0, ret;
445     uint64_t layout = 0;
446
447     if (ac->oc[1].layout_map != layout_map) {
448         memcpy(ac->oc[1].layout_map, layout_map, tags * sizeof(layout_map[0]));
449         ac->oc[1].layout_map_tags = tags;
450     }
451
452     // Try to sniff a reasonable channel order, otherwise output the
453     // channels in the order the PCE declared them.
454     if (avctx->request_channel_layout != AV_CH_LAYOUT_NATIVE)
455         layout = sniff_channel_order(layout_map, tags);
456     for (i = 0; i < tags; i++) {
457         int type =     layout_map[i][0];
458         int id =       layout_map[i][1];
459         int position = layout_map[i][2];
460         // Allocate or free elements depending on if they are in the
461         // current program configuration.
462         ret = che_configure(ac, position, type, id, &channels);
463         if (ret < 0)
464             return ret;
465     }
466     if (ac->oc[1].m4ac.ps == 1 && channels == 2) {
467         if (layout == AV_CH_FRONT_CENTER) {
468             layout = AV_CH_FRONT_LEFT|AV_CH_FRONT_RIGHT;
469         } else {
470             layout = 0;
471         }
472     }
473
474     memcpy(ac->tag_che_map, ac->che, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(ac->che[0][0]));
475     avctx->channel_layout = ac->oc[1].channel_layout = layout;
476     avctx->channels       = ac->oc[1].channels       = channels;
477     ac->oc[1].status = oc_type;
478
479     if (get_new_frame) {
480         if ((ret = frame_configure_elements(ac->avctx)) < 0)
481             return ret;
482     }
483
484     return 0;
485 }
486
487 /**
488  * Set up channel positions based on a default channel configuration
489  * as specified in table 1.17.
490  *
491  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
492  */
493 static int set_default_channel_config(AVCodecContext *avctx,
494                                       uint8_t (*layout_map)[3],
495                                       int *tags,
496                                       int channel_config)
497 {
498     if (channel_config < 1 || channel_config > 7) {
499         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
500                "invalid default channel configuration (%d)\n",
501                channel_config);
502         return AVERROR_INVALIDDATA;
503     }
504     *tags = tags_per_config[channel_config];
505     memcpy(layout_map, aac_channel_layout_map[channel_config - 1],
506            *tags * sizeof(*layout_map));
507     return 0;
508 }
509
510 static ChannelElement *get_che(AACContext *ac, int type, int elem_id)
511 {
512     /* For PCE based channel configurations map the channels solely based
513      * on tags. */
514     if (!ac->oc[1].m4ac.chan_config) {
515         return ac->tag_che_map[type][elem_id];
516     }
517     // Allow single CPE stereo files to be signalled with mono configuration.
518     if (!ac->tags_mapped && type == TYPE_CPE &&
519         ac->oc[1].m4ac.chan_config == 1) {
520         uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID*4][3];
521         int layout_map_tags;
522         push_output_configuration(ac);
523
524         if (set_default_channel_config(ac->avctx, layout_map,
525                                        &layout_map_tags, 2) < 0)
526             return NULL;
527         if (output_configure(ac, layout_map, layout_map_tags,
528                              OC_TRIAL_FRAME, 1) < 0)
529             return NULL;
530
531         ac->oc[1].m4ac.chan_config = 2;
532         ac->oc[1].m4ac.ps = 0;
533     }
534     // And vice-versa
535     if (!ac->tags_mapped && type == TYPE_SCE &&
536         ac->oc[1].m4ac.chan_config == 2) {
537         uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID * 4][3];
538         int layout_map_tags;
539         push_output_configuration(ac);
540
541         if (set_default_channel_config(ac->avctx, layout_map,
542                                        &layout_map_tags, 1) < 0)
543             return NULL;
544         if (output_configure(ac, layout_map, layout_map_tags,
545                              OC_TRIAL_FRAME, 1) < 0)
546             return NULL;
547
548         ac->oc[1].m4ac.chan_config = 1;
549         if (ac->oc[1].m4ac.sbr)
550             ac->oc[1].m4ac.ps = -1;
551     }
552     /* For indexed channel configurations map the channels solely based
553      * on position. */
554     switch (ac->oc[1].m4ac.chan_config) {
555     case 7:
556         if (ac->tags_mapped == 3 && type == TYPE_CPE) {
557             ac->tags_mapped++;
558             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][2];
559         }
560     case 6:
561         /* Some streams incorrectly code 5.1 audio as
562          * SCE[0] CPE[0] CPE[1] SCE[1]
563          * instead of
564          * SCE[0] CPE[0] CPE[1] LFE[0].
565          * If we seem to have encountered such a stream, transfer
566          * the LFE[0] element to the SCE[1]'s mapping */
567         if (ac->tags_mapped == tags_per_config[ac->oc[1].m4ac.chan_config] - 1 && (type == TYPE_LFE || type == TYPE_SCE)) {
568             ac->tags_mapped++;
569             return ac->tag_che_map[type][elem_id] = ac->che[TYPE_LFE][0];
570         }
571     case 5:
572         if (ac->tags_mapped == 2 && type == TYPE_CPE) {
573             ac->tags_mapped++;
574             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][1];
575         }
576     case 4:
577         if (ac->tags_mapped == 2 &&
578             ac->oc[1].m4ac.chan_config == 4 &&
579             type == TYPE_SCE) {
580             ac->tags_mapped++;
581             return ac->tag_che_map[TYPE_SCE][elem_id] = ac->che[TYPE_SCE][1];
582         }
583     case 3:
584     case 2:
585         if (ac->tags_mapped == (ac->oc[1].m4ac.chan_config != 2) &&
586             type == TYPE_CPE) {
587             ac->tags_mapped++;
588             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][0];
589         } else if (ac->oc[1].m4ac.chan_config == 2) {
590             return NULL;
591         }
592     case 1:
593         if (!ac->tags_mapped && type == TYPE_SCE) {
594             ac->tags_mapped++;
595             return ac->tag_che_map[TYPE_SCE][elem_id] = ac->che[TYPE_SCE][0];
596         }
597     default:
598         return NULL;
599     }
600 }
601
602 /**
603  * Decode an array of 4 bit element IDs, optionally interleaved with a
604  * stereo/mono switching bit.
605  *
606  * @param type speaker type/position for these channels
607  */
608 static void decode_channel_map(uint8_t layout_map[][3],
609                                enum ChannelPosition type,
610                                GetBitContext *gb, int n)
611 {
612     while (n--) {
613         enum RawDataBlockType syn_ele;
614         switch (type) {
615         case AAC_CHANNEL_FRONT:
616         case AAC_CHANNEL_BACK:
617         case AAC_CHANNEL_SIDE:
618             syn_ele = get_bits1(gb);
619             break;
620         case AAC_CHANNEL_CC:
621             skip_bits1(gb);
622             syn_ele = TYPE_CCE;
623             break;
624         case AAC_CHANNEL_LFE:
625             syn_ele = TYPE_LFE;
626             break;
627         }
628         layout_map[0][0] = syn_ele;
629         layout_map[0][1] = get_bits(gb, 4);
630         layout_map[0][2] = type;
631         layout_map++;
632     }
633 }
634
635 /**
636  * Decode program configuration element; reference: table 4.2.
637  *
638  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
639  */
640 static int decode_pce(AVCodecContext *avctx, MPEG4AudioConfig *m4ac,
641                       uint8_t (*layout_map)[3],
642                       GetBitContext *gb)
643 {
644     int num_front, num_side, num_back, num_lfe, num_assoc_data, num_cc;
645     int sampling_index;
646     int comment_len;
647     int tags;
648
649     skip_bits(gb, 2);  // object_type
650
651     sampling_index = get_bits(gb, 4);
652     if (m4ac->sampling_index != sampling_index)
653         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
654                "Sample rate index in program config element does not "
655                "match the sample rate index configured by the container.\n");
656
657     num_front       = get_bits(gb, 4);
658     num_side        = get_bits(gb, 4);
659     num_back        = get_bits(gb, 4);
660     num_lfe         = get_bits(gb, 2);
661     num_assoc_data  = get_bits(gb, 3);
662     num_cc          = get_bits(gb, 4);
663
664     if (get_bits1(gb))
665         skip_bits(gb, 4); // mono_mixdown_tag
666     if (get_bits1(gb))
667         skip_bits(gb, 4); // stereo_mixdown_tag
668
669     if (get_bits1(gb))
670         skip_bits(gb, 3); // mixdown_coeff_index and pseudo_surround
671
672     decode_channel_map(layout_map       , AAC_CHANNEL_FRONT, gb, num_front);
673     tags = num_front;
674     decode_channel_map(layout_map + tags, AAC_CHANNEL_SIDE,  gb, num_side);
675     tags += num_side;
676     decode_channel_map(layout_map + tags, AAC_CHANNEL_BACK,  gb, num_back);
677     tags += num_back;
678     decode_channel_map(layout_map + tags, AAC_CHANNEL_LFE,   gb, num_lfe);
679     tags += num_lfe;
680
681     skip_bits_long(gb, 4 * num_assoc_data);
682
683     decode_channel_map(layout_map + tags, AAC_CHANNEL_CC,    gb, num_cc);
684     tags += num_cc;
685
686     align_get_bits(gb);
687
688     /* comment field, first byte is length */
689     comment_len = get_bits(gb, 8) * 8;
690     if (get_bits_left(gb) < comment_len) {
691         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
692         return AVERROR_INVALIDDATA;
693     }
694     skip_bits_long(gb, comment_len);
695     return tags;
696 }
697
698 /**
699  * Decode GA "General Audio" specific configuration; reference: table 4.1.
700  *
701  * @param   ac          pointer to AACContext, may be null
702  * @param   avctx       pointer to AVCCodecContext, used for logging
703  *
704  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
705  */
706 static int decode_ga_specific_config(AACContext *ac, AVCodecContext *avctx,
707                                      GetBitContext *gb,
708                                      MPEG4AudioConfig *m4ac,
709                                      int channel_config)
710 {
711     int extension_flag, ret, ep_config, res_flags;
712     uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID*4][3];
713     int tags = 0;
714
715     if (get_bits1(gb)) { // frameLengthFlag
716         avpriv_request_sample(avctx, "960/120 MDCT window");
717         return AVERROR_PATCHWELCOME;
718     }
719
720     if (get_bits1(gb))       // dependsOnCoreCoder
721         skip_bits(gb, 14);   // coreCoderDelay
722     extension_flag = get_bits1(gb);
723
724     if (m4ac->object_type == AOT_AAC_SCALABLE ||
725         m4ac->object_type == AOT_ER_AAC_SCALABLE)
726         skip_bits(gb, 3);     // layerNr
727
728     if (channel_config == 0) {
729         skip_bits(gb, 4);  // element_instance_tag
730         tags = decode_pce(avctx, m4ac, layout_map, gb);
731         if (tags < 0)
732             return tags;
733     } else {
734         if ((ret = set_default_channel_config(avctx, layout_map,
735                                               &tags, channel_config)))
736             return ret;
737     }
738
739     if (count_channels(layout_map, tags) > 1) {
740         m4ac->ps = 0;
741     } else if (m4ac->sbr == 1 && m4ac->ps == -1)
742         m4ac->ps = 1;
743
744     if (ac && (ret = output_configure(ac, layout_map, tags, OC_GLOBAL_HDR, 0)))
745         return ret;
746
747     if (extension_flag) {
748         switch (m4ac->object_type) {
749         case AOT_ER_BSAC:
750             skip_bits(gb, 5);    // numOfSubFrame
751             skip_bits(gb, 11);   // layer_length
752             break;
753         case AOT_ER_AAC_LC:
754         case AOT_ER_AAC_LTP:
755         case AOT_ER_AAC_SCALABLE:
756         case AOT_ER_AAC_LD:
757             res_flags = get_bits(gb, 3);
758             if (res_flags) {
759                 avpriv_report_missing_feature(avctx,
760                                               "AAC data resilience (flags %x)",
761                                               res_flags);
762                 return AVERROR_PATCHWELCOME;
763             }
764             break;
765         }
766         skip_bits1(gb);    // extensionFlag3 (TBD in version 3)
767     }
768     switch (m4ac->object_type) {
769     case AOT_ER_AAC_LC:
770     case AOT_ER_AAC_LTP:
771     case AOT_ER_AAC_SCALABLE:
772     case AOT_ER_AAC_LD:
773         ep_config = get_bits(gb, 2);
774         if (ep_config) {
775             avpriv_report_missing_feature(avctx,
776                                           "epConfig %d", ep_config);
777             return AVERROR_PATCHWELCOME;
778         }
779     }
780     return 0;
781 }
782
783 static int decode_eld_specific_config(AACContext *ac, AVCodecContext *avctx,
784                                      GetBitContext *gb,
785                                      MPEG4AudioConfig *m4ac,
786                                      int channel_config)
787 {
788     int ret, ep_config, res_flags;
789     uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID*4][3];
790     int tags = 0;
791     const int ELDEXT_TERM = 0;
792
793     m4ac->ps  = 0;
794     m4ac->sbr = 0;
795
796     if (get_bits1(gb)) { // frameLengthFlag
797         avpriv_request_sample(avctx, "960/120 MDCT window");
798         return AVERROR_PATCHWELCOME;
799     }
800
801     res_flags = get_bits(gb, 3);
802     if (res_flags) {
803         avpriv_report_missing_feature(avctx,
804                                       "AAC data resilience (flags %x)",
805                                       res_flags);
806         return AVERROR_PATCHWELCOME;
807     }
808
809     if (get_bits1(gb)) { // ldSbrPresentFlag
810         avpriv_report_missing_feature(avctx,
811                                       "Low Delay SBR");
812         return AVERROR_PATCHWELCOME;
813     }
814
815     while (get_bits(gb, 4) != ELDEXT_TERM) {
816         int len = get_bits(gb, 4);
817         if (len == 15)
818             len += get_bits(gb, 8);
819         if (len == 15 + 255)
820             len += get_bits(gb, 16);
821         if (get_bits_left(gb) < len * 8 + 4) {
822             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
823             return AVERROR_INVALIDDATA;
824         }
825         skip_bits_long(gb, 8 * len);
826     }
827
828     if ((ret = set_default_channel_config(avctx, layout_map,
829                                           &tags, channel_config)))
830         return ret;
831
832     if (ac && (ret = output_configure(ac, layout_map, tags, OC_GLOBAL_HDR, 0)))
833         return ret;
834
835     ep_config = get_bits(gb, 2);
836     if (ep_config) {
837         avpriv_report_missing_feature(avctx,
838                                       "epConfig %d", ep_config);
839         return AVERROR_PATCHWELCOME;
840     }
841     return 0;
842 }
843
844 /**
845  * Decode audio specific configuration; reference: table 1.13.
846  *
847  * @param   ac          pointer to AACContext, may be null
848  * @param   avctx       pointer to AVCCodecContext, used for logging
849  * @param   m4ac        pointer to MPEG4AudioConfig, used for parsing
850  * @param   data        pointer to buffer holding an audio specific config
851  * @param   bit_size    size of audio specific config or data in bits
852  * @param   sync_extension look for an appended sync extension
853  *
854  * @return  Returns error status or number of consumed bits. <0 - error
855  */
856 static int decode_audio_specific_config(AACContext *ac,
857                                         AVCodecContext *avctx,
858                                         MPEG4AudioConfig *m4ac,
859                                         const uint8_t *data, int bit_size,
860                                         int sync_extension)
861 {
862     GetBitContext gb;
863     int i, ret;
864
865     av_dlog(avctx, "extradata size %d\n", avctx->extradata_size);
866     for (i = 0; i < avctx->extradata_size; i++)
867         av_dlog(avctx, "%02x ", avctx->extradata[i]);
868     av_dlog(avctx, "\n");
869
870     if ((ret = init_get_bits(&gb, data, bit_size)) < 0)
871         return ret;
872
873     if ((i = avpriv_mpeg4audio_get_config(m4ac, data, bit_size,
874                                           sync_extension)) < 0)
875         return AVERROR_INVALIDDATA;
876     if (m4ac->sampling_index > 12) {
877         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
878                "invalid sampling rate index %d\n",
879                m4ac->sampling_index);
880         return AVERROR_INVALIDDATA;
881     }
882     if (m4ac->object_type == AOT_ER_AAC_LD &&
883         (m4ac->sampling_index < 3 || m4ac->sampling_index > 7)) {
884         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
885                "invalid low delay sampling rate index %d\n",
886                m4ac->sampling_index);
887         return AVERROR_INVALIDDATA;
888     }
889
890     skip_bits_long(&gb, i);
891
892     switch (m4ac->object_type) {
893     case AOT_AAC_MAIN:
894     case AOT_AAC_LC:
895     case AOT_AAC_LTP:
896     case AOT_ER_AAC_LC:
897     case AOT_ER_AAC_LD:
898         if ((ret = decode_ga_specific_config(ac, avctx, &gb,
899                                             m4ac, m4ac->chan_config)) < 0)
900             return ret;
901         break;
902     case AOT_ER_AAC_ELD:
903         if ((ret = decode_eld_specific_config(ac, avctx, &gb,
904                                               m4ac, m4ac->chan_config)) < 0)
905             return ret;
906         break;
907     default:
908         avpriv_report_missing_feature(avctx,
909                                       "Audio object type %s%d",
910                                       m4ac->sbr == 1 ? "SBR+" : "",
911                                       m4ac->object_type);
912         return AVERROR(ENOSYS);
913     }
914
915     av_dlog(avctx,
916             "AOT %d chan config %d sampling index %d (%d) SBR %d PS %d\n",
917             m4ac->object_type, m4ac->chan_config, m4ac->sampling_index,
918             m4ac->sample_rate, m4ac->sbr,
919             m4ac->ps);
920
921     return get_bits_count(&gb);
922 }
923
924 /**
925  * linear congruential pseudorandom number generator
926  *
927  * @param   previous_val    pointer to the current state of the generator
928  *
929  * @return  Returns a 32-bit pseudorandom integer
930  */
931 static av_always_inline int lcg_random(int previous_val)
932 {
933     union { unsigned u; int s; } v = { previous_val * 1664525u + 1013904223 };
934     return v.s;
935 }
936
937 static av_always_inline void reset_predict_state(PredictorState *ps)
938 {
939     ps->r0   = 0.0f;
940     ps->r1   = 0.0f;
941     ps->cor0 = 0.0f;
942     ps->cor1 = 0.0f;
943     ps->var0 = 1.0f;
944     ps->var1 = 1.0f;
945 }
946
947 static void reset_all_predictors(PredictorState *ps)
948 {
949     int i;
950     for (i = 0; i < MAX_PREDICTORS; i++)
951         reset_predict_state(&ps[i]);
952 }
953
954 static int sample_rate_idx (int rate)
955 {
956          if (92017 <= rate) return 0;
957     else if (75132 <= rate) return 1;
958     else if (55426 <= rate) return 2;
959     else if (46009 <= rate) return 3;
960     else if (37566 <= rate) return 4;
961     else if (27713 <= rate) return 5;
962     else if (23004 <= rate) return 6;
963     else if (18783 <= rate) return 7;
964     else if (13856 <= rate) return 8;
965     else if (11502 <= rate) return 9;
966     else if (9391  <= rate) return 10;
967     else                    return 11;
968 }
969
970 static void reset_predictor_group(PredictorState *ps, int group_num)
971 {
972     int i;
973     for (i = group_num - 1; i < MAX_PREDICTORS; i += 30)
974         reset_predict_state(&ps[i]);
975 }
976
977 #define AAC_INIT_VLC_STATIC(num, size)                                     \
978     INIT_VLC_STATIC(&vlc_spectral[num], 8, ff_aac_spectral_sizes[num],     \
979          ff_aac_spectral_bits[num], sizeof(ff_aac_spectral_bits[num][0]),  \
980                                     sizeof(ff_aac_spectral_bits[num][0]),  \
981         ff_aac_spectral_codes[num], sizeof(ff_aac_spectral_codes[num][0]), \
982                                     sizeof(ff_aac_spectral_codes[num][0]), \
983         size);
984
985 static av_cold int aac_decode_init(AVCodecContext *avctx)
986 {
987     AACContext *ac = avctx->priv_data;
988     int ret;
989
990     ac->avctx = avctx;
991     ac->oc[1].m4ac.sample_rate = avctx->sample_rate;
992
993     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
994
995     if (avctx->extradata_size > 0) {
996         if ((ret = decode_audio_specific_config(ac, ac->avctx, &ac->oc[1].m4ac,
997                                                 avctx->extradata,
998                                                 avctx->extradata_size * 8,
999                                                 1)) < 0)
1000             return ret;
1001     } else {
1002         int sr, i;
1003         uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID*4][3];
1004         int layout_map_tags;
1005
1006         sr = sample_rate_idx(avctx->sample_rate);
1007         ac->oc[1].m4ac.sampling_index = sr;
1008         ac->oc[1].m4ac.channels = avctx->channels;
1009         ac->oc[1].m4ac.sbr = -1;
1010         ac->oc[1].m4ac.ps = -1;
1011
1012         for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(ff_mpeg4audio_channels); i++)
1013             if (ff_mpeg4audio_channels[i] == avctx->channels)
1014                 break;
1015         if (i == FF_ARRAY_ELEMS(ff_mpeg4audio_channels)) {
1016             i = 0;
1017         }
1018         ac->oc[1].m4ac.chan_config = i;
1019
1020         if (ac->oc[1].m4ac.chan_config) {
1021             int ret = set_default_channel_config(avctx, layout_map,
1022                 &layout_map_tags, ac->oc[1].m4ac.chan_config);
1023             if (!ret)
1024                 output_configure(ac, layout_map, layout_map_tags,
1025                                  OC_GLOBAL_HDR, 0);
1026             else if (avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE)
1027                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1028         }
1029     }
1030
1031     AAC_INIT_VLC_STATIC( 0, 304);
1032     AAC_INIT_VLC_STATIC( 1, 270);
1033     AAC_INIT_VLC_STATIC( 2, 550);
1034     AAC_INIT_VLC_STATIC( 3, 300);
1035     AAC_INIT_VLC_STATIC( 4, 328);
1036     AAC_INIT_VLC_STATIC( 5, 294);
1037     AAC_INIT_VLC_STATIC( 6, 306);
1038     AAC_INIT_VLC_STATIC( 7, 268);
1039     AAC_INIT_VLC_STATIC( 8, 510);
1040     AAC_INIT_VLC_STATIC( 9, 366);
1041     AAC_INIT_VLC_STATIC(10, 462);
1042
1043     ff_aac_sbr_init();
1044
1045     ff_fmt_convert_init(&ac->fmt_conv, avctx);
1046     avpriv_float_dsp_init(&ac->fdsp, avctx->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT);
1047
1048     ac->random_state = 0x1f2e3d4c;
1049
1050     ff_aac_tableinit();
1051
1052     INIT_VLC_STATIC(&vlc_scalefactors, 7,
1053                     FF_ARRAY_ELEMS(ff_aac_scalefactor_code),
1054                     ff_aac_scalefactor_bits,
1055                     sizeof(ff_aac_scalefactor_bits[0]),
1056                     sizeof(ff_aac_scalefactor_bits[0]),
1057                     ff_aac_scalefactor_code,
1058                     sizeof(ff_aac_scalefactor_code[0]),
1059                     sizeof(ff_aac_scalefactor_code[0]),
1060                     352);
1061
1062     ff_mdct_init(&ac->mdct,       11, 1, 1.0 / (32768.0 * 1024.0));
1063     ff_mdct_init(&ac->mdct_ld,    10, 1, 1.0 / (32768.0 * 512.0));
1064     ff_mdct_init(&ac->mdct_small,  8, 1, 1.0 / (32768.0 * 128.0));
1065     ff_mdct_init(&ac->mdct_ltp,   11, 0, -2.0 * 32768.0);
1066     // window initialization
1067     ff_kbd_window_init(ff_aac_kbd_long_1024, 4.0, 1024);
1068     ff_kbd_window_init(ff_aac_kbd_long_512,  4.0, 512);
1069     ff_kbd_window_init(ff_aac_kbd_short_128, 6.0, 128);
1070     ff_init_ff_sine_windows(10);
1071     ff_init_ff_sine_windows( 9);
1072     ff_init_ff_sine_windows( 7);
1073
1074     cbrt_tableinit();
1075
1076     return 0;
1077 }
1078
1079 /**
1080  * Skip data_stream_element; reference: table 4.10.
1081  */
1082 static int skip_data_stream_element(AACContext *ac, GetBitContext *gb)
1083 {
1084     int byte_align = get_bits1(gb);
1085     int count = get_bits(gb, 8);
1086     if (count == 255)
1087         count += get_bits(gb, 8);
1088     if (byte_align)
1089         align_get_bits(gb);
1090
1091     if (get_bits_left(gb) < 8 * count) {
1092         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
1093         return AVERROR_INVALIDDATA;
1094     }
1095     skip_bits_long(gb, 8 * count);
1096     return 0;
1097 }
1098
1099 static int decode_prediction(AACContext *ac, IndividualChannelStream *ics,
1100                              GetBitContext *gb)
1101 {
1102     int sfb;
1103     if (get_bits1(gb)) {
1104         ics->predictor_reset_group = get_bits(gb, 5);
1105         if (ics->predictor_reset_group == 0 ||
1106             ics->predictor_reset_group > 30) {
1107             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1108                    "Invalid Predictor Reset Group.\n");
1109             return AVERROR_INVALIDDATA;
1110         }
1111     }
1112     for (sfb = 0; sfb < FFMIN(ics->max_sfb, ff_aac_pred_sfb_max[ac->oc[1].m4ac.sampling_index]); sfb++) {
1113         ics->prediction_used[sfb] = get_bits1(gb);
1114     }
1115     return 0;
1116 }
1117
1118 /**
1119  * Decode Long Term Prediction data; reference: table 4.xx.
1120  */
1121 static void decode_ltp(LongTermPrediction *ltp,
1122                        GetBitContext *gb, uint8_t max_sfb)
1123 {
1124     int sfb;
1125
1126     ltp->lag  = get_bits(gb, 11);
1127     ltp->coef = ltp_coef[get_bits(gb, 3)];
1128     for (sfb = 0; sfb < FFMIN(max_sfb, MAX_LTP_LONG_SFB); sfb++)
1129         ltp->used[sfb] = get_bits1(gb);
1130 }
1131
1132 /**
1133  * Decode Individual Channel Stream info; reference: table 4.6.
1134  */
1135 static int decode_ics_info(AACContext *ac, IndividualChannelStream *ics,
1136                            GetBitContext *gb)
1137 {
1138     int aot = ac->oc[1].m4ac.object_type;
1139     if (aot != AOT_ER_AAC_ELD) {
1140         if (get_bits1(gb)) {
1141             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Reserved bit set.\n");
1142             return AVERROR_INVALIDDATA;
1143         }
1144         ics->window_sequence[1] = ics->window_sequence[0];
1145         ics->window_sequence[0] = get_bits(gb, 2);
1146         if (aot == AOT_ER_AAC_LD &&
1147             ics->window_sequence[0] != ONLY_LONG_SEQUENCE) {
1148             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1149                    "AAC LD is only defined for ONLY_LONG_SEQUENCE but "
1150                    "window sequence %d found.\n", ics->window_sequence[0]);
1151             ics->window_sequence[0] = ONLY_LONG_SEQUENCE;
1152             return AVERROR_INVALIDDATA;
1153         }
1154         ics->use_kb_window[1]   = ics->use_kb_window[0];
1155         ics->use_kb_window[0]   = get_bits1(gb);
1156     }
1157     ics->num_window_groups  = 1;
1158     ics->group_len[0]       = 1;
1159     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1160         int i;
1161         ics->max_sfb = get_bits(gb, 4);
1162         for (i = 0; i < 7; i++) {
1163             if (get_bits1(gb)) {
1164                 ics->group_len[ics->num_window_groups - 1]++;
1165             } else {
1166                 ics->num_window_groups++;
1167                 ics->group_len[ics->num_window_groups - 1] = 1;
1168             }
1169         }
1170         ics->num_windows       = 8;
1171         ics->swb_offset        =    ff_swb_offset_128[ac->oc[1].m4ac.sampling_index];
1172         ics->num_swb           =   ff_aac_num_swb_128[ac->oc[1].m4ac.sampling_index];
1173         ics->tns_max_bands     = ff_tns_max_bands_128[ac->oc[1].m4ac.sampling_index];
1174         ics->predictor_present = 0;
1175     } else {
1176         ics->max_sfb               = get_bits(gb, 6);
1177         ics->num_windows           = 1;
1178         if (aot == AOT_ER_AAC_LD || aot == AOT_ER_AAC_ELD) {
1179             ics->swb_offset        =     ff_swb_offset_512[ac->oc[1].m4ac.sampling_index];
1180             ics->num_swb           =    ff_aac_num_swb_512[ac->oc[1].m4ac.sampling_index];
1181             if (!ics->num_swb || !ics->swb_offset)
1182                 return AVERROR_BUG;
1183         } else {
1184             ics->swb_offset        =    ff_swb_offset_1024[ac->oc[1].m4ac.sampling_index];
1185             ics->num_swb           =   ff_aac_num_swb_1024[ac->oc[1].m4ac.sampling_index];
1186         }
1187         ics->tns_max_bands         = ff_tns_max_bands_1024[ac->oc[1].m4ac.sampling_index];
1188         if (aot != AOT_ER_AAC_ELD) {
1189             ics->predictor_present     = get_bits1(gb);
1190             ics->predictor_reset_group = 0;
1191         }
1192         if (ics->predictor_present) {
1193             if (aot == AOT_AAC_MAIN) {
1194                 if (decode_prediction(ac, ics, gb)) {
1195                     return AVERROR_INVALIDDATA;
1196                 }
1197             } else if (aot == AOT_AAC_LC ||
1198                        aot == AOT_ER_AAC_LC) {
1199                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1200                        "Prediction is not allowed in AAC-LC.\n");
1201                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1202             } else {
1203                 if (aot == AOT_ER_AAC_LD) {
1204                     av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1205                            "LTP in ER AAC LD not yet implemented.\n");
1206                     return AVERROR_PATCHWELCOME;
1207                 }
1208                 if ((ics->ltp.present = get_bits(gb, 1)))
1209                     decode_ltp(&ics->ltp, gb, ics->max_sfb);
1210             }
1211         }
1212     }
1213
1214     if (ics->max_sfb > ics->num_swb) {
1215         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1216                "Number of scalefactor bands in group (%d) "
1217                "exceeds limit (%d).\n",
1218                ics->max_sfb, ics->num_swb);
1219         return AVERROR_INVALIDDATA;
1220     }
1221
1222     return 0;
1223 }
1224
1225 /**
1226  * Decode band types (section_data payload); reference: table 4.46.
1227  *
1228  * @param   band_type           array of the used band type
1229  * @param   band_type_run_end   array of the last scalefactor band of a band type run
1230  *
1231  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1232  */
1233 static int decode_band_types(AACContext *ac, enum BandType band_type[120],
1234                              int band_type_run_end[120], GetBitContext *gb,
1235                              IndividualChannelStream *ics)
1236 {
1237     int g, idx = 0;
1238     const int bits = (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) ? 3 : 5;
1239     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1240         int k = 0;
1241         while (k < ics->max_sfb) {
1242             uint8_t sect_end = k;
1243             int sect_len_incr;
1244             int sect_band_type = get_bits(gb, 4);
1245             if (sect_band_type == 12) {
1246                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid band type\n");
1247                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1248             }
1249             do {
1250                 sect_len_incr = get_bits(gb, bits);
1251                 sect_end += sect_len_incr;
1252                 if (get_bits_left(gb) < 0) {
1253                     av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
1254                     return AVERROR_INVALIDDATA;
1255                 }
1256                 if (sect_end > ics->max_sfb) {
1257                     av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1258                            "Number of bands (%d) exceeds limit (%d).\n",
1259                            sect_end, ics->max_sfb);
1260                     return AVERROR_INVALIDDATA;
1261                 }
1262             } while (sect_len_incr == (1 << bits) - 1);
1263             for (; k < sect_end; k++) {
1264                 band_type        [idx]   = sect_band_type;
1265                 band_type_run_end[idx++] = sect_end;
1266             }
1267         }
1268     }
1269     return 0;
1270 }
1271
1272 /**
1273  * Decode scalefactors; reference: table 4.47.
1274  *
1275  * @param   global_gain         first scalefactor value as scalefactors are differentially coded
1276  * @param   band_type           array of the used band type
1277  * @param   band_type_run_end   array of the last scalefactor band of a band type run
1278  * @param   sf                  array of scalefactors or intensity stereo positions
1279  *
1280  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1281  */
1282 static int decode_scalefactors(AACContext *ac, float sf[120], GetBitContext *gb,
1283                                unsigned int global_gain,
1284                                IndividualChannelStream *ics,
1285                                enum BandType band_type[120],
1286                                int band_type_run_end[120])
1287 {
1288     int g, i, idx = 0;
1289     int offset[3] = { global_gain, global_gain - 90, 0 };
1290     int clipped_offset;
1291     int noise_flag = 1;
1292     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1293         for (i = 0; i < ics->max_sfb;) {
1294             int run_end = band_type_run_end[idx];
1295             if (band_type[idx] == ZERO_BT) {
1296                 for (; i < run_end; i++, idx++)
1297                     sf[idx] = 0.0;
1298             } else if ((band_type[idx] == INTENSITY_BT) ||
1299                        (band_type[idx] == INTENSITY_BT2)) {
1300                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
1301                     offset[2] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
1302                     clipped_offset = av_clip(offset[2], -155, 100);
1303                     if (offset[2] != clipped_offset) {
1304                         avpriv_request_sample(ac->avctx,
1305                                               "If you heard an audible artifact, there may be a bug in the decoder. "
1306                                               "Clipped intensity stereo position (%d -> %d)",
1307                                               offset[2], clipped_offset);
1308                     }
1309                     sf[idx] = ff_aac_pow2sf_tab[-clipped_offset + POW_SF2_ZERO];
1310                 }
1311             } else if (band_type[idx] == NOISE_BT) {
1312                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
1313                     if (noise_flag-- > 0)
1314                         offset[1] += get_bits(gb, 9) - 256;
1315                     else
1316                         offset[1] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
1317                     clipped_offset = av_clip(offset[1], -100, 155);
1318                     if (offset[1] != clipped_offset) {
1319                         avpriv_request_sample(ac->avctx,
1320                                               "If you heard an audible artifact, there may be a bug in the decoder. "
1321                                               "Clipped noise gain (%d -> %d)",
1322                                               offset[1], clipped_offset);
1323                     }
1324                     sf[idx] = -ff_aac_pow2sf_tab[clipped_offset + POW_SF2_ZERO];
1325                 }
1326             } else {
1327                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
1328                     offset[0] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
1329                     if (offset[0] > 255U) {
1330                         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1331                                "Scalefactor (%d) out of range.\n", offset[0]);
1332                         return AVERROR_INVALIDDATA;
1333                     }
1334                     sf[idx] = -ff_aac_pow2sf_tab[offset[0] - 100 + POW_SF2_ZERO];
1335                 }
1336             }
1337         }
1338     }
1339     return 0;
1340 }
1341
1342 /**
1343  * Decode pulse data; reference: table 4.7.
1344  */
1345 static int decode_pulses(Pulse *pulse, GetBitContext *gb,
1346                          const uint16_t *swb_offset, int num_swb)
1347 {
1348     int i, pulse_swb;
1349     pulse->num_pulse = get_bits(gb, 2) + 1;
1350     pulse_swb        = get_bits(gb, 6);
1351     if (pulse_swb >= num_swb)
1352         return -1;
1353     pulse->pos[0]    = swb_offset[pulse_swb];
1354     pulse->pos[0]   += get_bits(gb, 5);
1355     if (pulse->pos[0] > 1023)
1356         return -1;
1357     pulse->amp[0]    = get_bits(gb, 4);
1358     for (i = 1; i < pulse->num_pulse; i++) {
1359         pulse->pos[i] = get_bits(gb, 5) + pulse->pos[i - 1];
1360         if (pulse->pos[i] > 1023)
1361             return -1;
1362         pulse->amp[i] = get_bits(gb, 4);
1363     }
1364     return 0;
1365 }
1366
1367 /**
1368  * Decode Temporal Noise Shaping data; reference: table 4.48.
1369  *
1370  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1371  */
1372 static int decode_tns(AACContext *ac, TemporalNoiseShaping *tns,
1373                       GetBitContext *gb, const IndividualChannelStream *ics)
1374 {
1375     int w, filt, i, coef_len, coef_res, coef_compress;
1376     const int is8 = ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE;
1377     const int tns_max_order = is8 ? 7 : ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN ? 20 : 12;
1378     for (w = 0; w < ics->num_windows; w++) {
1379         if ((tns->n_filt[w] = get_bits(gb, 2 - is8))) {
1380             coef_res = get_bits1(gb);
1381
1382             for (filt = 0; filt < tns->n_filt[w]; filt++) {
1383                 int tmp2_idx;
1384                 tns->length[w][filt] = get_bits(gb, 6 - 2 * is8);
1385
1386                 if ((tns->order[w][filt] = get_bits(gb, 5 - 2 * is8)) > tns_max_order) {
1387                     av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1388                            "TNS filter order %d is greater than maximum %d.\n",
1389                            tns->order[w][filt], tns_max_order);
1390                     tns->order[w][filt] = 0;
1391                     return AVERROR_INVALIDDATA;
1392                 }
1393                 if (tns->order[w][filt]) {
1394                     tns->direction[w][filt] = get_bits1(gb);
1395                     coef_compress = get_bits1(gb);
1396                     coef_len = coef_res + 3 - coef_compress;
1397                     tmp2_idx = 2 * coef_compress + coef_res;
1398
1399                     for (i = 0; i < tns->order[w][filt]; i++)
1400                         tns->coef[w][filt][i] = tns_tmp2_map[tmp2_idx][get_bits(gb, coef_len)];
1401                 }
1402             }
1403         }
1404     }
1405     return 0;
1406 }
1407
1408 /**
1409  * Decode Mid/Side data; reference: table 4.54.
1410  *
1411  * @param   ms_present  Indicates mid/side stereo presence. [0] mask is all 0s;
1412  *                      [1] mask is decoded from bitstream; [2] mask is all 1s;
1413  *                      [3] reserved for scalable AAC
1414  */
1415 static void decode_mid_side_stereo(ChannelElement *cpe, GetBitContext *gb,
1416                                    int ms_present)
1417 {
1418     int idx;
1419     if (ms_present == 1) {
1420         for (idx = 0;
1421              idx < cpe->ch[0].ics.num_window_groups * cpe->ch[0].ics.max_sfb;
1422              idx++)
1423             cpe->ms_mask[idx] = get_bits1(gb);
1424     } else if (ms_present == 2) {
1425         memset(cpe->ms_mask, 1, cpe->ch[0].ics.num_window_groups * cpe->ch[0].ics.max_sfb * sizeof(cpe->ms_mask[0]));
1426     }
1427 }
1428
1429 #ifndef VMUL2
1430 static inline float *VMUL2(float *dst, const float *v, unsigned idx,
1431                            const float *scale)
1432 {
1433     float s = *scale;
1434     *dst++ = v[idx    & 15] * s;
1435     *dst++ = v[idx>>4 & 15] * s;
1436     return dst;
1437 }
1438 #endif
1439
1440 #ifndef VMUL4
1441 static inline float *VMUL4(float *dst, const float *v, unsigned idx,
1442                            const float *scale)
1443 {
1444     float s = *scale;
1445     *dst++ = v[idx    & 3] * s;
1446     *dst++ = v[idx>>2 & 3] * s;
1447     *dst++ = v[idx>>4 & 3] * s;
1448     *dst++ = v[idx>>6 & 3] * s;
1449     return dst;
1450 }
1451 #endif
1452
1453 #ifndef VMUL2S
1454 static inline float *VMUL2S(float *dst, const float *v, unsigned idx,
1455                             unsigned sign, const float *scale)
1456 {
1457     union av_intfloat32 s0, s1;
1458
1459     s0.f = s1.f = *scale;
1460     s0.i ^= sign >> 1 << 31;
1461     s1.i ^= sign      << 31;
1462
1463     *dst++ = v[idx    & 15] * s0.f;
1464     *dst++ = v[idx>>4 & 15] * s1.f;
1465
1466     return dst;
1467 }
1468 #endif
1469
1470 #ifndef VMUL4S
1471 static inline float *VMUL4S(float *dst, const float *v, unsigned idx,
1472                             unsigned sign, const float *scale)
1473 {
1474     unsigned nz = idx >> 12;
1475     union av_intfloat32 s = { .f = *scale };
1476     union av_intfloat32 t;
1477
1478     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1479     *dst++ = v[idx    & 3] * t.f;
1480
1481     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
1482     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1483     *dst++ = v[idx>>2 & 3] * t.f;
1484
1485     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
1486     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1487     *dst++ = v[idx>>4 & 3] * t.f;
1488
1489     sign <<= nz & 1;
1490     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1491     *dst++ = v[idx>>6 & 3] * t.f;
1492
1493     return dst;
1494 }
1495 #endif
1496
1497 /**
1498  * Decode spectral data; reference: table 4.50.
1499  * Dequantize and scale spectral data; reference: 4.6.3.3.
1500  *
1501  * @param   coef            array of dequantized, scaled spectral data
1502  * @param   sf              array of scalefactors or intensity stereo positions
1503  * @param   pulse_present   set if pulses are present
1504  * @param   pulse           pointer to pulse data struct
1505  * @param   band_type       array of the used band type
1506  *
1507  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1508  */
1509 static int decode_spectrum_and_dequant(AACContext *ac, float coef[1024],
1510                                        GetBitContext *gb, const float sf[120],
1511                                        int pulse_present, const Pulse *pulse,
1512                                        const IndividualChannelStream *ics,
1513                                        enum BandType band_type[120])
1514 {
1515     int i, k, g, idx = 0;
1516     const int c = 1024 / ics->num_windows;
1517     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1518     float *coef_base = coef;
1519
1520     for (g = 0; g < ics->num_windows; g++)
1521         memset(coef + g * 128 + offsets[ics->max_sfb], 0,
1522                sizeof(float) * (c - offsets[ics->max_sfb]));
1523
1524     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1525         unsigned g_len = ics->group_len[g];
1526
1527         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
1528             const unsigned cbt_m1 = band_type[idx] - 1;
1529             float *cfo = coef + offsets[i];
1530             int off_len = offsets[i + 1] - offsets[i];
1531             int group;
1532
1533             if (cbt_m1 >= INTENSITY_BT2 - 1) {
1534                 for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1535                     memset(cfo, 0, off_len * sizeof(float));
1536                 }
1537             } else if (cbt_m1 == NOISE_BT - 1) {
1538                 for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1539                     float scale;
1540                     float band_energy;
1541
1542                     for (k = 0; k < off_len; k++) {
1543                         ac->random_state  = lcg_random(ac->random_state);
1544                         cfo[k] = ac->random_state;
1545                     }
1546
1547                     band_energy = ac->fdsp.scalarproduct_float(cfo, cfo, off_len);
1548                     scale = sf[idx] / sqrtf(band_energy);
1549                     ac->fdsp.vector_fmul_scalar(cfo, cfo, scale, off_len);
1550                 }
1551             } else {
1552                 const float *vq = ff_aac_codebook_vector_vals[cbt_m1];
1553                 const uint16_t *cb_vector_idx = ff_aac_codebook_vector_idx[cbt_m1];
1554                 VLC_TYPE (*vlc_tab)[2] = vlc_spectral[cbt_m1].table;
1555                 OPEN_READER(re, gb);
1556
1557                 switch (cbt_m1 >> 1) {
1558                 case 0:
1559                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1560                         float *cf = cfo;
1561                         int len = off_len;
1562
1563                         do {
1564                             int code;
1565                             unsigned cb_idx;
1566
1567                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1568                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1569                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1570                             cf = VMUL4(cf, vq, cb_idx, sf + idx);
1571                         } while (len -= 4);
1572                     }
1573                     break;
1574
1575                 case 1:
1576                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1577                         float *cf = cfo;
1578                         int len = off_len;
1579
1580                         do {
1581                             int code;
1582                             unsigned nnz;
1583                             unsigned cb_idx;
1584                             uint32_t bits;
1585
1586                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1587                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1588                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1589                             nnz = cb_idx >> 8 & 15;
1590                             bits = nnz ? GET_CACHE(re, gb) : 0;
1591                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1592                             cf = VMUL4S(cf, vq, cb_idx, bits, sf + idx);
1593                         } while (len -= 4);
1594                     }
1595                     break;
1596
1597                 case 2:
1598                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1599                         float *cf = cfo;
1600                         int len = off_len;
1601
1602                         do {
1603                             int code;
1604                             unsigned cb_idx;
1605
1606                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1607                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1608                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1609                             cf = VMUL2(cf, vq, cb_idx, sf + idx);
1610                         } while (len -= 2);
1611                     }
1612                     break;
1613
1614                 case 3:
1615                 case 4:
1616                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1617                         float *cf = cfo;
1618                         int len = off_len;
1619
1620                         do {
1621                             int code;
1622                             unsigned nnz;
1623                             unsigned cb_idx;
1624                             unsigned sign;
1625
1626                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1627                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1628                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1629                             nnz = cb_idx >> 8 & 15;
1630                             sign = nnz ? SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (cb_idx >> 12) : 0;
1631                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1632                             cf = VMUL2S(cf, vq, cb_idx, sign, sf + idx);
1633                         } while (len -= 2);
1634                     }
1635                     break;
1636
1637                 default:
1638                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1639                         float *cf = cfo;
1640                         uint32_t *icf = (uint32_t *) cf;
1641                         int len = off_len;
1642
1643                         do {
1644                             int code;
1645                             unsigned nzt, nnz;
1646                             unsigned cb_idx;
1647                             uint32_t bits;
1648                             int j;
1649
1650                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1651                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1652
1653                             if (!code) {
1654                                 *icf++ = 0;
1655                                 *icf++ = 0;
1656                                 continue;
1657                             }
1658
1659                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1660                             nnz = cb_idx >> 12;
1661                             nzt = cb_idx >> 8;
1662                             bits = SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (32-nnz);
1663                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1664
1665                             for (j = 0; j < 2; j++) {
1666                                 if (nzt & 1<<j) {
1667                                     uint32_t b;
1668                                     int n;
1669                                     /* The total length of escape_sequence must be < 22 bits according
1670                                        to the specification (i.e. max is 111111110xxxxxxxxxxxx). */
1671                                     UPDATE_CACHE(re, gb);
1672                                     b = GET_CACHE(re, gb);
1673                                     b = 31 - av_log2(~b);
1674
1675                                     if (b > 8) {
1676                                         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in spectral data, ESC overflow\n");
1677                                         return AVERROR_INVALIDDATA;
1678                                     }
1679
1680                                     SKIP_BITS(re, gb, b + 1);
1681                                     b += 4;
1682                                     n = (1 << b) + SHOW_UBITS(re, gb, b);
1683                                     LAST_SKIP_BITS(re, gb, b);
1684                                     *icf++ = cbrt_tab[n] | (bits & 1U<<31);
1685                                     bits <<= 1;
1686                                 } else {
1687                                     unsigned v = ((const uint32_t*)vq)[cb_idx & 15];
1688                                     *icf++ = (bits & 1U<<31) | v;
1689                                     bits <<= !!v;
1690                                 }
1691                                 cb_idx >>= 4;
1692                             }
1693                         } while (len -= 2);
1694
1695                         ac->fdsp.vector_fmul_scalar(cfo, cfo, sf[idx], off_len);
1696                     }
1697                 }
1698
1699                 CLOSE_READER(re, gb);
1700             }
1701         }
1702         coef += g_len << 7;
1703     }
1704
1705     if (pulse_present) {
1706         idx = 0;
1707         for (i = 0; i < pulse->num_pulse; i++) {
1708             float co = coef_base[ pulse->pos[i] ];
1709             while (offsets[idx + 1] <= pulse->pos[i])
1710                 idx++;
1711             if (band_type[idx] != NOISE_BT && sf[idx]) {
1712                 float ico = -pulse->amp[i];
1713                 if (co) {
1714                     co /= sf[idx];
1715                     ico = co / sqrtf(sqrtf(fabsf(co))) + (co > 0 ? -ico : ico);
1716                 }
1717                 coef_base[ pulse->pos[i] ] = cbrtf(fabsf(ico)) * ico * sf[idx];
1718             }
1719         }
1720     }
1721     return 0;
1722 }
1723
1724 static av_always_inline float flt16_round(float pf)
1725 {
1726     union av_intfloat32 tmp;
1727     tmp.f = pf;
1728     tmp.i = (tmp.i + 0x00008000U) & 0xFFFF0000U;
1729     return tmp.f;
1730 }
1731
1732 static av_always_inline float flt16_even(float pf)
1733 {
1734     union av_intfloat32 tmp;
1735     tmp.f = pf;
1736     tmp.i = (tmp.i + 0x00007FFFU + (tmp.i & 0x00010000U >> 16)) & 0xFFFF0000U;
1737     return tmp.f;
1738 }
1739
1740 static av_always_inline float flt16_trunc(float pf)
1741 {
1742     union av_intfloat32 pun;
1743     pun.f = pf;
1744     pun.i &= 0xFFFF0000U;
1745     return pun.f;
1746 }
1747
1748 static av_always_inline void predict(PredictorState *ps, float *coef,
1749                                      int output_enable)
1750 {
1751     const float a     = 0.953125; // 61.0 / 64
1752     const float alpha = 0.90625;  // 29.0 / 32
1753     float e0, e1;
1754     float pv;
1755     float k1, k2;
1756     float   r0 = ps->r0,     r1 = ps->r1;
1757     float cor0 = ps->cor0, cor1 = ps->cor1;
1758     float var0 = ps->var0, var1 = ps->var1;
1759
1760     k1 = var0 > 1 ? cor0 * flt16_even(a / var0) : 0;
1761     k2 = var1 > 1 ? cor1 * flt16_even(a / var1) : 0;
1762
1763     pv = flt16_round(k1 * r0 + k2 * r1);
1764     if (output_enable)
1765         *coef += pv;
1766
1767     e0 = *coef;
1768     e1 = e0 - k1 * r0;
1769
1770     ps->cor1 = flt16_trunc(alpha * cor1 + r1 * e1);
1771     ps->var1 = flt16_trunc(alpha * var1 + 0.5f * (r1 * r1 + e1 * e1));
1772     ps->cor0 = flt16_trunc(alpha * cor0 + r0 * e0);
1773     ps->var0 = flt16_trunc(alpha * var0 + 0.5f * (r0 * r0 + e0 * e0));
1774
1775     ps->r1 = flt16_trunc(a * (r0 - k1 * e0));
1776     ps->r0 = flt16_trunc(a * e0);
1777 }
1778
1779 /**
1780  * Apply AAC-Main style frequency domain prediction.
1781  */
1782 static void apply_prediction(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
1783 {
1784     int sfb, k;
1785
1786     if (!sce->ics.predictor_initialized) {
1787         reset_all_predictors(sce->predictor_state);
1788         sce->ics.predictor_initialized = 1;
1789     }
1790
1791     if (sce->ics.window_sequence[0] != EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1792         for (sfb = 0;
1793              sfb < ff_aac_pred_sfb_max[ac->oc[1].m4ac.sampling_index];
1794              sfb++) {
1795             for (k = sce->ics.swb_offset[sfb];
1796                  k < sce->ics.swb_offset[sfb + 1];
1797                  k++) {
1798                 predict(&sce->predictor_state[k], &sce->coeffs[k],
1799                         sce->ics.predictor_present &&
1800                         sce->ics.prediction_used[sfb]);
1801             }
1802         }
1803         if (sce->ics.predictor_reset_group)
1804             reset_predictor_group(sce->predictor_state,
1805                                   sce->ics.predictor_reset_group);
1806     } else
1807         reset_all_predictors(sce->predictor_state);
1808 }
1809
1810 /**
1811  * Decode an individual_channel_stream payload; reference: table 4.44.
1812  *
1813  * @param   common_window   Channels have independent [0], or shared [1], Individual Channel Stream information.
1814  * @param   scale_flag      scalable [1] or non-scalable [0] AAC (Unused until scalable AAC is implemented.)
1815  *
1816  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1817  */
1818 static int decode_ics(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce,
1819                       GetBitContext *gb, int common_window, int scale_flag)
1820 {
1821     Pulse pulse;
1822     TemporalNoiseShaping    *tns = &sce->tns;
1823     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
1824     float *out = sce->coeffs;
1825     int global_gain, eld_syntax, er_syntax, pulse_present = 0;
1826     int ret;
1827
1828     eld_syntax = ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_ER_AAC_ELD;
1829     er_syntax  = ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_ER_AAC_LC ||
1830                  ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_ER_AAC_LTP ||
1831                  ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_ER_AAC_LD ||
1832                  ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_ER_AAC_ELD;
1833
1834     /* This assignment is to silence a GCC warning about the variable being used
1835      * uninitialized when in fact it always is.
1836      */
1837     pulse.num_pulse = 0;
1838
1839     global_gain = get_bits(gb, 8);
1840
1841     if (!common_window && !scale_flag) {
1842         if (decode_ics_info(ac, ics, gb) < 0)
1843             return AVERROR_INVALIDDATA;
1844     }
1845
1846     if ((ret = decode_band_types(ac, sce->band_type,
1847                                  sce->band_type_run_end, gb, ics)) < 0)
1848         return ret;
1849     if ((ret = decode_scalefactors(ac, sce->sf, gb, global_gain, ics,
1850                                   sce->band_type, sce->band_type_run_end)) < 0)
1851         return ret;
1852
1853     pulse_present = 0;
1854     if (!scale_flag) {
1855         if (!eld_syntax && (pulse_present = get_bits1(gb))) {
1856             if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1857                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1858                        "Pulse tool not allowed in eight short sequence.\n");
1859                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1860             }
1861             if (decode_pulses(&pulse, gb, ics->swb_offset, ics->num_swb)) {
1862                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1863                        "Pulse data corrupt or invalid.\n");
1864                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1865             }
1866         }
1867         tns->present = get_bits1(gb);
1868         if (tns->present && !er_syntax)
1869             if (decode_tns(ac, tns, gb, ics) < 0)
1870                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1871         if (!eld_syntax && get_bits1(gb)) {
1872             avpriv_request_sample(ac->avctx, "SSR");
1873             return AVERROR_PATCHWELCOME;
1874         }
1875         // I see no textual basis in the spec for this occuring after SSR gain
1876         // control, but this is what both reference and real implmentations do
1877         if (tns->present && er_syntax)
1878             if (decode_tns(ac, tns, gb, ics) < 0)
1879                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1880     }
1881
1882     if (decode_spectrum_and_dequant(ac, out, gb, sce->sf, pulse_present,
1883                                     &pulse, ics, sce->band_type) < 0)
1884         return AVERROR_INVALIDDATA;
1885
1886     if (ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN && !common_window)
1887         apply_prediction(ac, sce);
1888
1889     return 0;
1890 }
1891
1892 /**
1893  * Mid/Side stereo decoding; reference: 4.6.8.1.3.
1894  */
1895 static void apply_mid_side_stereo(AACContext *ac, ChannelElement *cpe)
1896 {
1897     const IndividualChannelStream *ics = &cpe->ch[0].ics;
1898     float *ch0 = cpe->ch[0].coeffs;
1899     float *ch1 = cpe->ch[1].coeffs;
1900     int g, i, group, idx = 0;
1901     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1902     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1903         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
1904             if (cpe->ms_mask[idx] &&
1905                 cpe->ch[0].band_type[idx] < NOISE_BT &&
1906                 cpe->ch[1].band_type[idx] < NOISE_BT) {
1907                 for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++) {
1908                     ac->fdsp.butterflies_float(ch0 + group * 128 + offsets[i],
1909                                                ch1 + group * 128 + offsets[i],
1910                                                offsets[i+1] - offsets[i]);
1911                 }
1912             }
1913         }
1914         ch0 += ics->group_len[g] * 128;
1915         ch1 += ics->group_len[g] * 128;
1916     }
1917 }
1918
1919 /**
1920  * intensity stereo decoding; reference: 4.6.8.2.3
1921  *
1922  * @param   ms_present  Indicates mid/side stereo presence. [0] mask is all 0s;
1923  *                      [1] mask is decoded from bitstream; [2] mask is all 1s;
1924  *                      [3] reserved for scalable AAC
1925  */
1926 static void apply_intensity_stereo(AACContext *ac,
1927                                    ChannelElement *cpe, int ms_present)
1928 {
1929     const IndividualChannelStream *ics = &cpe->ch[1].ics;
1930     SingleChannelElement         *sce1 = &cpe->ch[1];
1931     float *coef0 = cpe->ch[0].coeffs, *coef1 = cpe->ch[1].coeffs;
1932     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1933     int g, group, i, idx = 0;
1934     int c;
1935     float scale;
1936     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1937         for (i = 0; i < ics->max_sfb;) {
1938             if (sce1->band_type[idx] == INTENSITY_BT ||
1939                 sce1->band_type[idx] == INTENSITY_BT2) {
1940                 const int bt_run_end = sce1->band_type_run_end[idx];
1941                 for (; i < bt_run_end; i++, idx++) {
1942                     c = -1 + 2 * (sce1->band_type[idx] - 14);
1943                     if (ms_present)
1944                         c *= 1 - 2 * cpe->ms_mask[idx];
1945                     scale = c * sce1->sf[idx];
1946                     for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++)
1947                         ac->fdsp.vector_fmul_scalar(coef1 + group * 128 + offsets[i],
1948                                                     coef0 + group * 128 + offsets[i],
1949                                                     scale,
1950                                                     offsets[i + 1] - offsets[i]);
1951                 }
1952             } else {
1953                 int bt_run_end = sce1->band_type_run_end[idx];
1954                 idx += bt_run_end - i;
1955                 i    = bt_run_end;
1956             }
1957         }
1958         coef0 += ics->group_len[g] * 128;
1959         coef1 += ics->group_len[g] * 128;
1960     }
1961 }
1962
1963 /**
1964  * Decode a channel_pair_element; reference: table 4.4.
1965  *
1966  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1967  */
1968 static int decode_cpe(AACContext *ac, GetBitContext *gb, ChannelElement *cpe)
1969 {
1970     int i, ret, common_window, ms_present = 0;
1971     int eld_syntax = ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_ER_AAC_ELD;
1972
1973     common_window = eld_syntax || get_bits1(gb);
1974     if (common_window) {
1975         if (decode_ics_info(ac, &cpe->ch[0].ics, gb))
1976             return AVERROR_INVALIDDATA;
1977         i = cpe->ch[1].ics.use_kb_window[0];
1978         cpe->ch[1].ics = cpe->ch[0].ics;
1979         cpe->ch[1].ics.use_kb_window[1] = i;
1980         if (cpe->ch[1].ics.predictor_present &&
1981             (ac->oc[1].m4ac.object_type != AOT_AAC_MAIN))
1982             if ((cpe->ch[1].ics.ltp.present = get_bits(gb, 1)))
1983                 decode_ltp(&cpe->ch[1].ics.ltp, gb, cpe->ch[1].ics.max_sfb);
1984         ms_present = get_bits(gb, 2);
1985         if (ms_present == 3) {
1986             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "ms_present = 3 is reserved.\n");
1987             return AVERROR_INVALIDDATA;
1988         } else if (ms_present)
1989             decode_mid_side_stereo(cpe, gb, ms_present);
1990     }
1991     if ((ret = decode_ics(ac, &cpe->ch[0], gb, common_window, 0)))
1992         return ret;
1993     if ((ret = decode_ics(ac, &cpe->ch[1], gb, common_window, 0)))
1994         return ret;
1995
1996     if (common_window) {
1997         if (ms_present)
1998             apply_mid_side_stereo(ac, cpe);
1999         if (ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN) {
2000             apply_prediction(ac, &cpe->ch[0]);
2001             apply_prediction(ac, &cpe->ch[1]);
2002         }
2003     }
2004
2005     apply_intensity_stereo(ac, cpe, ms_present);
2006     return 0;
2007 }
2008
2009 static const float cce_scale[] = {
2010     1.09050773266525765921, //2^(1/8)
2011     1.18920711500272106672, //2^(1/4)
2012     M_SQRT2,
2013     2,
2014 };
2015
2016 /**
2017  * Decode coupling_channel_element; reference: table 4.8.
2018  *
2019  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
2020  */
2021 static int decode_cce(AACContext *ac, GetBitContext *gb, ChannelElement *che)
2022 {
2023     int num_gain = 0;
2024     int c, g, sfb, ret;
2025     int sign;
2026     float scale;
2027     SingleChannelElement *sce = &che->ch[0];
2028     ChannelCoupling     *coup = &che->coup;
2029
2030     coup->coupling_point = 2 * get_bits1(gb);
2031     coup->num_coupled = get_bits(gb, 3);
2032     for (c = 0; c <= coup->num_coupled; c++) {
2033         num_gain++;
2034         coup->type[c] = get_bits1(gb) ? TYPE_CPE : TYPE_SCE;
2035         coup->id_select[c] = get_bits(gb, 4);
2036         if (coup->type[c] == TYPE_CPE) {
2037             coup->ch_select[c] = get_bits(gb, 2);
2038             if (coup->ch_select[c] == 3)
2039                 num_gain++;
2040         } else
2041             coup->ch_select[c] = 2;
2042     }
2043     coup->coupling_point += get_bits1(gb) || (coup->coupling_point >> 1);
2044
2045     sign  = get_bits(gb, 1);
2046     scale = cce_scale[get_bits(gb, 2)];
2047
2048     if ((ret = decode_ics(ac, sce, gb, 0, 0)))
2049         return ret;
2050
2051     for (c = 0; c < num_gain; c++) {
2052         int idx  = 0;
2053         int cge  = 1;
2054         int gain = 0;
2055         float gain_cache = 1.0;
2056         if (c) {
2057             cge = coup->coupling_point == AFTER_IMDCT ? 1 : get_bits1(gb);
2058             gain = cge ? get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60: 0;
2059             gain_cache = powf(scale, -gain);
2060         }
2061         if (coup->coupling_point == AFTER_IMDCT) {
2062             coup->gain[c][0] = gain_cache;
2063         } else {
2064             for (g = 0; g < sce->ics.num_window_groups; g++) {
2065                 for (sfb = 0; sfb < sce->ics.max_sfb; sfb++, idx++) {
2066                     if (sce->band_type[idx] != ZERO_BT) {
2067                         if (!cge) {
2068                             int t = get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
2069                             if (t) {
2070                                 int s = 1;
2071                                 t = gain += t;
2072                                 if (sign) {
2073                                     s  -= 2 * (t & 0x1);
2074                                     t >>= 1;
2075                                 }
2076                                 gain_cache = powf(scale, -t) * s;
2077                             }
2078                         }
2079                         coup->gain[c][idx] = gain_cache;
2080                     }
2081                 }
2082             }
2083         }
2084     }
2085     return 0;
2086 }
2087
2088 /**
2089  * Parse whether channels are to be excluded from Dynamic Range Compression; reference: table 4.53.
2090  *
2091  * @return  Returns number of bytes consumed.
2092  */
2093 static int decode_drc_channel_exclusions(DynamicRangeControl *che_drc,
2094                                          GetBitContext *gb)
2095 {
2096     int i;
2097     int num_excl_chan = 0;
2098
2099     do {
2100         for (i = 0; i < 7; i++)
2101             che_drc->exclude_mask[num_excl_chan++] = get_bits1(gb);
2102     } while (num_excl_chan < MAX_CHANNELS - 7 && get_bits1(gb));
2103
2104     return num_excl_chan / 7;
2105 }
2106
2107 /**
2108  * Decode dynamic range information; reference: table 4.52.
2109  *
2110  * @return  Returns number of bytes consumed.
2111  */
2112 static int decode_dynamic_range(DynamicRangeControl *che_drc,
2113                                 GetBitContext *gb)
2114 {
2115     int n             = 1;
2116     int drc_num_bands = 1;
2117     int i;
2118
2119     /* pce_tag_present? */
2120     if (get_bits1(gb)) {
2121         che_drc->pce_instance_tag  = get_bits(gb, 4);
2122         skip_bits(gb, 4); // tag_reserved_bits
2123         n++;
2124     }
2125
2126     /* excluded_chns_present? */
2127     if (get_bits1(gb)) {
2128         n += decode_drc_channel_exclusions(che_drc, gb);
2129     }
2130
2131     /* drc_bands_present? */
2132     if (get_bits1(gb)) {
2133         che_drc->band_incr            = get_bits(gb, 4);
2134         che_drc->interpolation_scheme = get_bits(gb, 4);
2135         n++;
2136         drc_num_bands += che_drc->band_incr;
2137         for (i = 0; i < drc_num_bands; i++) {
2138             che_drc->band_top[i] = get_bits(gb, 8);
2139             n++;
2140         }
2141     }
2142
2143     /* prog_ref_level_present? */
2144     if (get_bits1(gb)) {
2145         che_drc->prog_ref_level = get_bits(gb, 7);
2146         skip_bits1(gb); // prog_ref_level_reserved_bits
2147         n++;
2148     }
2149
2150     for (i = 0; i < drc_num_bands; i++) {
2151         che_drc->dyn_rng_sgn[i] = get_bits1(gb);
2152         che_drc->dyn_rng_ctl[i] = get_bits(gb, 7);
2153         n++;
2154     }
2155
2156     return n;
2157 }
2158
2159 /**
2160  * Decode extension data (incomplete); reference: table 4.51.
2161  *
2162  * @param   cnt length of TYPE_FIL syntactic element in bytes
2163  *
2164  * @return Returns number of bytes consumed
2165  */
2166 static int decode_extension_payload(AACContext *ac, GetBitContext *gb, int cnt,
2167                                     ChannelElement *che, enum RawDataBlockType elem_type)
2168 {
2169     int crc_flag = 0;
2170     int res = cnt;
2171     switch (get_bits(gb, 4)) { // extension type
2172     case EXT_SBR_DATA_CRC:
2173         crc_flag++;
2174     case EXT_SBR_DATA:
2175         if (!che) {
2176             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "SBR was found before the first channel element.\n");
2177             return res;
2178         } else if (!ac->oc[1].m4ac.sbr) {
2179             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "SBR signaled to be not-present but was found in the bitstream.\n");
2180             skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
2181             return res;
2182         } else if (ac->oc[1].m4ac.sbr == -1 && ac->oc[1].status == OC_LOCKED) {
2183             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Implicit SBR was found with a first occurrence after the first frame.\n");
2184             skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
2185             return res;
2186         } else if (ac->oc[1].m4ac.ps == -1 && ac->oc[1].status < OC_LOCKED && ac->avctx->channels == 1) {
2187             ac->oc[1].m4ac.sbr = 1;
2188             ac->oc[1].m4ac.ps = 1;
2189             ac->avctx->profile = FF_PROFILE_AAC_HE_V2;
2190             output_configure(ac, ac->oc[1].layout_map, ac->oc[1].layout_map_tags,
2191                              ac->oc[1].status, 1);
2192         } else {
2193             ac->oc[1].m4ac.sbr = 1;
2194             ac->avctx->profile = FF_PROFILE_AAC_HE;
2195         }
2196         res = ff_decode_sbr_extension(ac, &che->sbr, gb, crc_flag, cnt, elem_type);
2197         break;
2198     case EXT_DYNAMIC_RANGE:
2199         res = decode_dynamic_range(&ac->che_drc, gb);
2200         break;
2201     case EXT_FILL:
2202     case EXT_FILL_DATA:
2203     case EXT_DATA_ELEMENT:
2204     default:
2205         skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
2206         break;
2207     };
2208     return res;
2209 }
2210
2211 /**
2212  * Decode Temporal Noise Shaping filter coefficients and apply all-pole filters; reference: 4.6.9.3.
2213  *
2214  * @param   decode  1 if tool is used normally, 0 if tool is used in LTP.
2215  * @param   coef    spectral coefficients
2216  */
2217 static void apply_tns(float coef[1024], TemporalNoiseShaping *tns,
2218                       IndividualChannelStream *ics, int decode)
2219 {
2220     const int mmm = FFMIN(ics->tns_max_bands, ics->max_sfb);
2221     int w, filt, m, i;
2222     int bottom, top, order, start, end, size, inc;
2223     float lpc[TNS_MAX_ORDER];
2224     float tmp[TNS_MAX_ORDER + 1];
2225
2226     for (w = 0; w < ics->num_windows; w++) {
2227         bottom = ics->num_swb;
2228         for (filt = 0; filt < tns->n_filt[w]; filt++) {
2229             top    = bottom;
2230             bottom = FFMAX(0, top - tns->length[w][filt]);
2231             order  = tns->order[w][filt];
2232             if (order == 0)
2233                 continue;
2234
2235             // tns_decode_coef
2236             compute_lpc_coefs(tns->coef[w][filt], order, lpc, 0, 0, 0);
2237
2238             start = ics->swb_offset[FFMIN(bottom, mmm)];
2239             end   = ics->swb_offset[FFMIN(   top, mmm)];
2240             if ((size = end - start) <= 0)
2241                 continue;
2242             if (tns->direction[w][filt]) {
2243                 inc = -1;
2244                 start = end - 1;
2245             } else {
2246                 inc = 1;
2247             }
2248             start += w * 128;
2249
2250             if (decode) {
2251                 // ar filter
2252                 for (m = 0; m < size; m++, start += inc)
2253                     for (i = 1; i <= FFMIN(m, order); i++)
2254                         coef[start] -= coef[start - i * inc] * lpc[i - 1];
2255             } else {
2256                 // ma filter
2257                 for (m = 0; m < size; m++, start += inc) {
2258                     tmp[0] = coef[start];
2259                     for (i = 1; i <= FFMIN(m, order); i++)
2260                         coef[start] += tmp[i] * lpc[i - 1];
2261                     for (i = order; i > 0; i--)
2262                         tmp[i] = tmp[i - 1];
2263                 }
2264             }
2265         }
2266     }
2267 }
2268
2269 /**
2270  *  Apply windowing and MDCT to obtain the spectral
2271  *  coefficient from the predicted sample by LTP.
2272  */
2273 static void windowing_and_mdct_ltp(AACContext *ac, float *out,
2274                                    float *in, IndividualChannelStream *ics)
2275 {
2276     const float *lwindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
2277     const float *swindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
2278     const float *lwindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
2279     const float *swindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
2280
2281     if (ics->window_sequence[0] != LONG_STOP_SEQUENCE) {
2282         ac->fdsp.vector_fmul(in, in, lwindow_prev, 1024);
2283     } else {
2284         memset(in, 0, 448 * sizeof(float));
2285         ac->fdsp.vector_fmul(in + 448, in + 448, swindow_prev, 128);
2286     }
2287     if (ics->window_sequence[0] != LONG_START_SEQUENCE) {
2288         ac->fdsp.vector_fmul_reverse(in + 1024, in + 1024, lwindow, 1024);
2289     } else {
2290         ac->fdsp.vector_fmul_reverse(in + 1024 + 448, in + 1024 + 448, swindow, 128);
2291         memset(in + 1024 + 576, 0, 448 * sizeof(float));
2292     }
2293     ac->mdct_ltp.mdct_calc(&ac->mdct_ltp, out, in);
2294 }
2295
2296 /**
2297  * Apply the long term prediction
2298  */
2299 static void apply_ltp(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
2300 {
2301     const LongTermPrediction *ltp = &sce->ics.ltp;
2302     const uint16_t *offsets = sce->ics.swb_offset;
2303     int i, sfb;
2304
2305     if (sce->ics.window_sequence[0] != EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
2306         float *predTime = sce->ret;
2307         float *predFreq = ac->buf_mdct;
2308         int16_t num_samples = 2048;
2309
2310         if (ltp->lag < 1024)
2311             num_samples = ltp->lag + 1024;
2312         for (i = 0; i < num_samples; i++)
2313             predTime[i] = sce->ltp_state[i + 2048 - ltp->lag] * ltp->coef;
2314         memset(&predTime[i], 0, (2048 - i) * sizeof(float));
2315
2316         windowing_and_mdct_ltp(ac, predFreq, predTime, &sce->ics);
2317
2318         if (sce->tns.present)
2319             apply_tns(predFreq, &sce->tns, &sce->ics, 0);
2320
2321         for (sfb = 0; sfb < FFMIN(sce->ics.max_sfb, MAX_LTP_LONG_SFB); sfb++)
2322             if (ltp->used[sfb])
2323                 for (i = offsets[sfb]; i < offsets[sfb + 1]; i++)
2324                     sce->coeffs[i] += predFreq[i];
2325     }
2326 }
2327
2328 /**
2329  * Update the LTP buffer for next frame
2330  */
2331 static void update_ltp(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
2332 {
2333     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
2334     float *saved     = sce->saved;
2335     float *saved_ltp = sce->coeffs;
2336     const float *lwindow = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
2337     const float *swindow = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
2338     int i;
2339
2340     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
2341         memcpy(saved_ltp,       saved, 512 * sizeof(float));
2342         memset(saved_ltp + 576, 0,     448 * sizeof(float));
2343         ac->fdsp.vector_fmul_reverse(saved_ltp + 448, ac->buf_mdct + 960,     &swindow[64],      64);
2344         for (i = 0; i < 64; i++)
2345             saved_ltp[i + 512] = ac->buf_mdct[1023 - i] * swindow[63 - i];
2346     } else if (ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE) {
2347         memcpy(saved_ltp,       ac->buf_mdct + 512, 448 * sizeof(float));
2348         memset(saved_ltp + 576, 0,                  448 * sizeof(float));
2349         ac->fdsp.vector_fmul_reverse(saved_ltp + 448, ac->buf_mdct + 960,     &swindow[64],      64);
2350         for (i = 0; i < 64; i++)
2351             saved_ltp[i + 512] = ac->buf_mdct[1023 - i] * swindow[63 - i];
2352     } else { // LONG_STOP or ONLY_LONG
2353         ac->fdsp.vector_fmul_reverse(saved_ltp,       ac->buf_mdct + 512,     &lwindow[512],     512);
2354         for (i = 0; i < 512; i++)
2355             saved_ltp[i + 512] = ac->buf_mdct[1023 - i] * lwindow[511 - i];
2356     }
2357
2358     memcpy(sce->ltp_state,      sce->ltp_state+1024, 1024 * sizeof(*sce->ltp_state));
2359     memcpy(sce->ltp_state+1024, sce->ret,            1024 * sizeof(*sce->ltp_state));
2360     memcpy(sce->ltp_state+2048, saved_ltp,           1024 * sizeof(*sce->ltp_state));
2361 }
2362
2363 /**
2364  * Conduct IMDCT and windowing.
2365  */
2366 static void imdct_and_windowing(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
2367 {
2368     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
2369     float *in    = sce->coeffs;
2370     float *out   = sce->ret;
2371     float *saved = sce->saved;
2372     const float *swindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
2373     const float *lwindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
2374     const float *swindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
2375     float *buf  = ac->buf_mdct;
2376     float *temp = ac->temp;
2377     int i;
2378
2379     // imdct
2380     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
2381         for (i = 0; i < 1024; i += 128)
2382             ac->mdct_small.imdct_half(&ac->mdct_small, buf + i, in + i);
2383     } else
2384         ac->mdct.imdct_half(&ac->mdct, buf, in);
2385
2386     /* window overlapping
2387      * NOTE: To simplify the overlapping code, all 'meaningless' short to long
2388      * and long to short transitions are considered to be short to short
2389      * transitions. This leaves just two cases (long to long and short to short)
2390      * with a little special sauce for EIGHT_SHORT_SEQUENCE.
2391      */
2392     if ((ics->window_sequence[1] == ONLY_LONG_SEQUENCE || ics->window_sequence[1] == LONG_STOP_SEQUENCE) &&
2393             (ics->window_sequence[0] == ONLY_LONG_SEQUENCE || ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE)) {
2394         ac->fdsp.vector_fmul_window(    out,               saved,            buf,         lwindow_prev, 512);
2395     } else {
2396         memcpy(                         out,               saved,            448 * sizeof(float));
2397
2398         if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
2399             ac->fdsp.vector_fmul_window(out + 448 + 0*128, saved + 448,      buf + 0*128, swindow_prev, 64);
2400             ac->fdsp.vector_fmul_window(out + 448 + 1*128, buf + 0*128 + 64, buf + 1*128, swindow,      64);
2401             ac->fdsp.vector_fmul_window(out + 448 + 2*128, buf + 1*128 + 64, buf + 2*128, swindow,      64);
2402             ac->fdsp.vector_fmul_window(out + 448 + 3*128, buf + 2*128 + 64, buf + 3*128, swindow,      64);
2403             ac->fdsp.vector_fmul_window(temp,              buf + 3*128 + 64, buf + 4*128, swindow,      64);
2404             memcpy(                     out + 448 + 4*128, temp, 64 * sizeof(float));
2405         } else {
2406             ac->fdsp.vector_fmul_window(out + 448,         saved + 448,      buf,         swindow_prev, 64);
2407             memcpy(                     out + 576,         buf + 64,         448 * sizeof(float));
2408         }
2409     }
2410
2411     // buffer update
2412     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
2413         memcpy(                     saved,       temp + 64,         64 * sizeof(float));
2414         ac->fdsp.vector_fmul_window(saved + 64,  buf + 4*128 + 64, buf + 5*128, swindow, 64);
2415         ac->fdsp.vector_fmul_window(saved + 192, buf + 5*128 + 64, buf + 6*128, swindow, 64);
2416         ac->fdsp.vector_fmul_window(saved + 320, buf + 6*128 + 64, buf + 7*128, swindow, 64);
2417         memcpy(                     saved + 448, buf + 7*128 + 64,  64 * sizeof(float));
2418     } else if (ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE) {
2419         memcpy(                     saved,       buf + 512,        448 * sizeof(float));
2420         memcpy(                     saved + 448, buf + 7*128 + 64,  64 * sizeof(float));
2421     } else { // LONG_STOP or ONLY_LONG
2422         memcpy(                     saved,       buf + 512,        512 * sizeof(float));
2423     }
2424 }
2425
2426 static void imdct_and_windowing_ld(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
2427 {
2428     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
2429     float *in    = sce->coeffs;
2430     float *out   = sce->ret;
2431     float *saved = sce->saved;
2432     const float *lwindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_long_512 : ff_sine_512;
2433     float *buf  = ac->buf_mdct;
2434
2435     // imdct
2436     ac->mdct.imdct_half(&ac->mdct_ld, buf, in);
2437
2438     // window overlapping
2439     ac->fdsp.vector_fmul_window(out, saved, buf, lwindow_prev, 256);
2440
2441     // buffer update
2442     memcpy(saved, buf + 256, 256 * sizeof(float));
2443 }
2444
2445 static void imdct_and_windowing_eld(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
2446 {
2447     float *in    = sce->coeffs;
2448     float *out   = sce->ret;
2449     float *saved = sce->saved;
2450     const float *const window = ff_aac_eld_window;
2451     float *buf  = ac->buf_mdct;
2452     int i;
2453     const int n  = 512;
2454     const int n2 = n >> 1;
2455     const int n4 = n >> 2;
2456
2457     // Inverse transform, mapped to the conventional IMDCT by
2458     // Chivukula, R.K.; Reznik, Y.A.; Devarajan, V.,
2459     // "Efficient algorithms for MPEG-4 AAC-ELD, AAC-LD and AAC-LC filterbanks,"
2460     // Audio, Language and Image Processing, 2008. ICALIP 2008. International Conference on
2461     // URL: http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=4590245&isnumber=4589950
2462     for (i = 0; i < n2; i+=2) {
2463         float temp;
2464         temp =  in[i    ]; in[i    ] = -in[n - 1 - i]; in[n - 1 - i] = temp;
2465         temp = -in[i + 1]; in[i + 1] =  in[n - 2 - i]; in[n - 2 - i] = temp;
2466     }
2467     ac->mdct.imdct_half(&ac->mdct_ld, buf, in);
2468     for (i = 0; i < n; i+=2) {
2469         buf[i] = -buf[i];
2470     }
2471     // Like with the regular IMDCT at this point we still have the middle half
2472     // of a transform but with even symmetry on the left and odd symmetry on
2473     // the right
2474
2475     // window overlapping
2476     // The spec says to use samples [0..511] but the reference decoder uses
2477     // samples [128..639].
2478     for (i = n4; i < n2; i ++) {
2479         out[i - n4] =    buf[n2 - 1 - i]       * window[i       - n4] +
2480                        saved[      i + n2]     * window[i +   n - n4] +
2481                       -saved[  n + n2 - 1 - i] * window[i + 2*n - n4] +
2482                       -saved[2*n + n2 + i]     * window[i + 3*n - n4];
2483     }
2484     for (i = 0; i < n2; i ++) {
2485         out[n4 + i] =    buf[i]               * window[i + n2       - n4] +
2486                       -saved[      n - 1 - i] * window[i + n2 +   n - n4] +
2487                       -saved[  n + i]         * window[i + n2 + 2*n - n4] +
2488                        saved[2*n + n - 1 - i] * window[i + n2 + 3*n - n4];
2489     }
2490     for (i = 0; i < n4; i ++) {
2491         out[n2 + n4 + i] =    buf[      i + n2]     * window[i +   n - n4] +
2492                            -saved[      n2 - 1 - i] * window[i + 2*n - n4] +
2493                            -saved[  n + n2 + i]     * window[i + 3*n - n4];
2494     }
2495
2496     // buffer update
2497     memmove(saved + n, saved, 2 * n * sizeof(float));
2498     memcpy( saved,       buf,     n * sizeof(float));
2499 }
2500
2501 /**
2502  * Apply dependent channel coupling (applied before IMDCT).
2503  *
2504  * @param   index   index into coupling gain array
2505  */
2506 static void apply_dependent_coupling(AACContext *ac,
2507                                      SingleChannelElement *target,
2508                                      ChannelElement *cce, int index)
2509 {
2510     IndividualChannelStream *ics = &cce->ch[0].ics;
2511     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
2512     float *dest = target->coeffs;
2513     const float *src = cce->ch[0].coeffs;
2514     int g, i, group, k, idx = 0;
2515     if (ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP) {
2516         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
2517                "Dependent coupling is not supported together with LTP\n");
2518         return;
2519     }
2520     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
2521         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
2522             if (cce->ch[0].band_type[idx] != ZERO_BT) {
2523                 const float gain = cce->coup.gain[index][idx];
2524                 for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++) {
2525                     for (k = offsets[i]; k < offsets[i + 1]; k++) {
2526                         // XXX dsputil-ize
2527                         dest[group * 128 + k] += gain * src[group * 128 + k];
2528                     }
2529                 }
2530             }
2531         }
2532         dest += ics->group_len[g] * 128;
2533         src  += ics->group_len[g] * 128;
2534     }
2535 }
2536
2537 /**
2538  * Apply independent channel coupling (applied after IMDCT).
2539  *
2540  * @param   index   index into coupling gain array
2541  */
2542 static void apply_independent_coupling(AACContext *ac,
2543                                        SingleChannelElement *target,
2544                                        ChannelElement *cce, int index)
2545 {
2546     int i;
2547     const float gain = cce->coup.gain[index][0];
2548     const float *src = cce->ch[0].ret;
2549     float *dest = target->ret;
2550     const int len = 1024 << (ac->oc[1].m4ac.sbr == 1);
2551
2552     for (i = 0; i < len; i++)
2553         dest[i] += gain * src[i];
2554 }
2555
2556 /**
2557  * channel coupling transformation interface
2558  *
2559  * @param   apply_coupling_method   pointer to (in)dependent coupling function
2560  */
2561 static void apply_channel_coupling(AACContext *ac, ChannelElement *cc,
2562                                    enum RawDataBlockType type, int elem_id,
2563                                    enum CouplingPoint coupling_point,
2564                                    void (*apply_coupling_method)(AACContext *ac, SingleChannelElement *target, ChannelElement *cce, int index))
2565 {
2566     int i, c;
2567
2568     for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
2569         ChannelElement *cce = ac->che[TYPE_CCE][i];
2570         int index = 0;
2571
2572         if (cce && cce->coup.coupling_point == coupling_point) {
2573             ChannelCoupling *coup = &cce->coup;
2574
2575             for (c = 0; c <= coup->num_coupled; c++) {
2576                 if (coup->type[c] == type && coup->id_select[c] == elem_id) {
2577                     if (coup->ch_select[c] != 1) {
2578                         apply_coupling_method(ac, &cc->ch[0], cce, index);
2579                         if (coup->ch_select[c] != 0)
2580                             index++;
2581                     }
2582                     if (coup->ch_select[c] != 2)
2583                         apply_coupling_method(ac, &cc->ch[1], cce, index++);
2584                 } else
2585                     index += 1 + (coup->ch_select[c] == 3);
2586             }
2587         }
2588     }
2589 }
2590
2591 /**
2592  * Convert spectral data to float samples, applying all supported tools as appropriate.
2593  */
2594 static void spectral_to_sample(AACContext *ac)
2595 {
2596     int i, type;
2597     void (*imdct_and_window)(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce);
2598     switch (ac->oc[1].m4ac.object_type) {
2599     case AOT_ER_AAC_LD:
2600         imdct_and_window = imdct_and_windowing_ld;
2601         break;
2602     case AOT_ER_AAC_ELD:
2603         imdct_and_window = imdct_and_windowing_eld;
2604         break;
2605     default:
2606         imdct_and_window = imdct_and_windowing;
2607     }
2608     for (type = 3; type >= 0; type--) {
2609         for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
2610             ChannelElement *che = ac->che[type][i];
2611             if (che) {
2612                 if (type <= TYPE_CPE)
2613                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, BEFORE_TNS, apply_dependent_coupling);
2614                 if (ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP) {
2615                     if (che->ch[0].ics.predictor_present) {
2616                         if (che->ch[0].ics.ltp.present)
2617                             apply_ltp(ac, &che->ch[0]);
2618                         if (che->ch[1].ics.ltp.present && type == TYPE_CPE)
2619                             apply_ltp(ac, &che->ch[1]);
2620                     }
2621                 }
2622                 if (che->ch[0].tns.present)
2623                     apply_tns(che->ch[0].coeffs, &che->ch[0].tns, &che->ch[0].ics, 1);
2624                 if (che->ch[1].tns.present)
2625                     apply_tns(che->ch[1].coeffs, &che->ch[1].tns, &che->ch[1].ics, 1);
2626                 if (type <= TYPE_CPE)
2627                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, BETWEEN_TNS_AND_IMDCT, apply_dependent_coupling);
2628                 if (type != TYPE_CCE || che->coup.coupling_point == AFTER_IMDCT) {
2629                     imdct_and_window(ac, &che->ch[0]);
2630                     if (ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP)
2631                         update_ltp(ac, &che->ch[0]);
2632                     if (type == TYPE_CPE) {
2633                         imdct_and_window(ac, &che->ch[1]);
2634                         if (ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP)
2635                             update_ltp(ac, &che->ch[1]);
2636                     }
2637                     if (ac->oc[1].m4ac.sbr > 0) {
2638                         ff_sbr_apply(ac, &che->sbr, type, che->ch[0].ret, che->ch[1].ret);
2639                     }
2640                 }
2641                 if (type <= TYPE_CCE)
2642                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, AFTER_IMDCT, apply_independent_coupling);
2643             }
2644         }
2645     }
2646 }
2647
2648 static int parse_adts_frame_header(AACContext *ac, GetBitContext *gb)
2649 {
2650     int size;
2651     AACADTSHeaderInfo hdr_info;
2652     uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID*4][3];
2653     int layout_map_tags, ret;
2654
2655     size = avpriv_aac_parse_header(gb, &hdr_info);
2656     if (size > 0) {
2657         if (hdr_info.num_aac_frames != 1) {
2658             avpriv_report_missing_feature(ac->avctx,
2659                                           "More than one AAC RDB per ADTS frame");
2660             return AVERROR_PATCHWELCOME;
2661         }
2662         push_output_configuration(ac);
2663         if (hdr_info.chan_config) {
2664             ac->oc[1].m4ac.chan_config = hdr_info.chan_config;
2665             if ((ret = set_default_channel_config(ac->avctx,
2666                                                   layout_map,
2667                                                   &layout_map_tags,
2668                                                   hdr_info.chan_config)) < 0)
2669                 return ret;
2670             if ((ret = output_configure(ac, layout_map, layout_map_tags,
2671                                         FFMAX(ac->oc[1].status,
2672                                               OC_TRIAL_FRAME), 0)) < 0)
2673                 return ret;
2674         } else {
2675             ac->oc[1].m4ac.chan_config = 0;
2676         }
2677         ac->oc[1].m4ac.sample_rate     = hdr_info.sample_rate;
2678         ac->oc[1].m4ac.sampling_index  = hdr_info.sampling_index;
2679         ac->oc[1].m4ac.object_type     = hdr_info.object_type;
2680         if (ac->oc[0].status != OC_LOCKED ||
2681             ac->oc[0].m4ac.chan_config != hdr_info.chan_config ||
2682             ac->oc[0].m4ac.sample_rate != hdr_info.sample_rate) {
2683             ac->oc[1].m4ac.sbr = -1;
2684             ac->oc[1].m4ac.ps  = -1;
2685         }
2686         if (!hdr_info.crc_absent)
2687             skip_bits(gb, 16);
2688     }
2689     return size;
2690 }
2691
2692 static int aac_decode_er_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
2693                                int *got_frame_ptr, GetBitContext *gb)
2694 {
2695     AACContext *ac = avctx->priv_data;
2696     ChannelElement *che;
2697     int err, i;
2698     int samples = 1024;
2699     int chan_config = ac->oc[1].m4ac.chan_config;
2700     int aot = ac->oc[1].m4ac.object_type;
2701
2702     if (aot == AOT_ER_AAC_LD || aot == AOT_ER_AAC_ELD)
2703         samples >>= 1;
2704
2705     ac->frame = data;
2706
2707     if ((err = frame_configure_elements(avctx)) < 0)
2708         return err;
2709
2710     // The FF_PROFILE_AAC_* defines are all object_type - 1
2711     // This may lead to an undefined profile being signaled
2712     ac->avctx->profile = ac->oc[1].m4ac.object_type - 1;
2713
2714     ac->tags_mapped = 0;
2715
2716     if (chan_config < 0 || chan_config >= 8) {
2717         avpriv_request_sample(avctx, "Unknown ER channel configuration %d",
2718                               ac->oc[1].m4ac.chan_config);
2719         return AVERROR_INVALIDDATA;
2720     }
2721     for (i = 0; i < tags_per_config[chan_config]; i++) {
2722         const int elem_type = aac_channel_layout_map[chan_config-1][i][0];
2723         const int elem_id   = aac_channel_layout_map[chan_config-1][i][1];
2724         if (!(che=get_che(ac, elem_type, elem_id))) {
2725             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
2726                    "channel element %d.%d is not allocated\n",
2727                    elem_type, elem_id);
2728             return AVERROR_INVALIDDATA;
2729         }
2730         if (aot != AOT_ER_AAC_ELD)
2731             skip_bits(gb, 4);
2732         switch (elem_type) {
2733         case TYPE_SCE:
2734             err = decode_ics(ac, &che->ch[0], gb, 0, 0);
2735             break;
2736         case TYPE_CPE:
2737             err = decode_cpe(ac, gb, che);
2738             break;
2739         case TYPE_LFE:
2740             err = decode_ics(ac, &che->ch[0], gb, 0, 0);
2741             break;
2742         }
2743         if (err < 0)
2744             return err;
2745     }
2746
2747     spectral_to_sample(ac);
2748
2749     ac->frame->nb_samples = samples;
2750     *got_frame_ptr = 1;
2751
2752     skip_bits_long(gb, get_bits_left(gb));
2753     return 0;
2754 }
2755
2756 static int aac_decode_frame_int(AVCodecContext *avctx, void *data,
2757                                 int *got_frame_ptr, GetBitContext *gb)
2758 {
2759     AACContext *ac = avctx->priv_data;
2760     ChannelElement *che = NULL, *che_prev = NULL;
2761     enum RawDataBlockType elem_type, elem_type_prev = TYPE_END;
2762     int err, elem_id;
2763     int samples = 0, multiplier, audio_found = 0, pce_found = 0;
2764
2765     ac->frame = data;
2766
2767     if (show_bits(gb, 12) == 0xfff) {
2768         if ((err = parse_adts_frame_header(ac, gb)) < 0) {
2769             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error decoding AAC frame header.\n");
2770             goto fail;
2771         }
2772         if (ac->oc[1].m4ac.sampling_index > 12) {
2773             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid sampling rate index %d\n", ac->oc[1].m4ac.sampling_index);
2774             err = AVERROR_INVALIDDATA;
2775             goto fail;
2776         }
2777     }
2778
2779     if ((err = frame_configure_elements(avctx)) < 0)
2780         goto fail;
2781
2782     // The FF_PROFILE_AAC_* defines are all object_type - 1
2783     // This may lead to an undefined profile being signaled
2784     ac->avctx->profile = ac->oc[1].m4ac.object_type - 1;
2785
2786     ac->tags_mapped = 0;
2787     // parse
2788     while ((elem_type = get_bits(gb, 3)) != TYPE_END) {
2789         elem_id = get_bits(gb, 4);
2790
2791         if (elem_type < TYPE_DSE) {
2792             if (!(che=get_che(ac, elem_type, elem_id))) {
2793                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "channel element %d.%d is not allocated\n",
2794                        elem_type, elem_id);
2795                 err = AVERROR_INVALIDDATA;
2796                 goto fail;
2797             }
2798             samples = 1024;
2799         }
2800
2801         switch (elem_type) {
2802
2803         case TYPE_SCE:
2804             err = decode_ics(ac, &che->ch[0], gb, 0, 0);
2805             audio_found = 1;
2806             break;
2807
2808         case TYPE_CPE:
2809             err = decode_cpe(ac, gb, che);
2810             audio_found = 1;
2811             break;
2812
2813         case TYPE_CCE:
2814             err = decode_cce(ac, gb, che);
2815             break;
2816
2817         case TYPE_LFE:
2818             err = decode_ics(ac, &che->ch[0], gb, 0, 0);
2819             audio_found = 1;
2820             break;
2821
2822         case TYPE_DSE: