libavcodec/aac.c

   1 /*
   2  * AAC decoder
   3  * Copyright (c) 2005-2006 Oded Shimon ( ods15 ods15 dyndns org )
   4  * Copyright (c) 2006-2007 Maxim Gavrilov ( maxim.gavrilov gmail com )
   5  *
   6  * This file is part of FFmpeg.
   7  *
   8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  10  * License as published by the Free Software Foundation; either
  11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16  * Lesser General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  21  */
  22
  23 /**
  24  * @file aac.c
  25  * AAC decoder
  26  * @author Oded Shimon  ( ods15 ods15 dyndns org )
  27  * @author Maxim Gavrilov ( maxim.gavrilov gmail com )
  28  */
  29
  30 /*
  31  * supported tools
  32  *
  33  * Support?             Name
  34  * N (code in SoC repo) gain control
  35  * Y                    block switching
  36  * Y                    window shapes - standard
  37  * N                    window shapes - Low Delay
  38  * Y                    filterbank - standard
  39  * N (code in SoC repo) filterbank - Scalable Sample Rate
  40  * Y                    Temporal Noise Shaping
  41  * N (code in SoC repo) Long Term Prediction
  42  * Y                    intensity stereo
  43  * Y                    channel coupling
  44  * N                    frequency domain prediction
  45  * Y                    Perceptual Noise Substitution
  46  * Y                    Mid/Side stereo
  47  * N                    Scalable Inverse AAC Quantization
  48  * N                    Frequency Selective Switch
  49  * N                    upsampling filter
  50  * Y                    quantization & coding - AAC
  51  * N                    quantization & coding - TwinVQ
  52  * N                    quantization & coding - BSAC
  53  * N                    AAC Error Resilience tools
  54  * N                    Error Resilience payload syntax
  55  * N                    Error Protection tool
  56  * N                    CELP
  57  * N                    Silence Compression
  58  * N                    HVXC
  59  * N                    HVXC 4kbits/s VR
  60  * N                    Structured Audio tools
  61  * N                    Structured Audio Sample Bank Format
  62  * N                    MIDI
  63  * N                    Harmonic and Individual Lines plus Noise
  64  * N                    Text-To-Speech Interface
  65  * N (in progress)      Spectral Band Replication
  66  * Y (not in this code) Layer-1
  67  * Y (not in this code) Layer-2
  68  * Y (not in this code) Layer-3
  69  * N                    SinuSoidal Coding (Transient, Sinusoid, Noise)
  70  * N (planned)          Parametric Stereo
  71  * N                    Direct Stream Transfer
  72  *
  73  * Note: - HE AAC v1 comprises LC AAC with Spectral Band Replication.
  74  *       - HE AAC v2 comprises LC AAC with Spectral Band Replication and
  75            Parametric Stereo.
  76  */
  77
  78
  79 #include "avcodec.h"
  80 #include "bitstream.h"
  81 #include "dsputil.h"
  82
  83 #include "aac.h"
  84 #include "aactab.h"
  85 #include "aacdectab.h"
  86 #include "mpeg4audio.h"
  87
  88 #include <assert.h>
  89 #include <errno.h>
  90 #include <math.h>
  91 #include <string.h>
  92
  93 #ifndef CONFIG_HARDCODED_TABLES
  94     static float ff_aac_ivquant_tab[IVQUANT_SIZE];
  95     static float ff_aac_pow2sf_tab[316];
  96 #endif /* CONFIG_HARDCODED_TABLES */
  97
  98 static VLC vlc_scalefactors;
  99 static VLC vlc_spectral[11];
 100
 101
 102 /**
 103  * Decode an array of 4 bit element IDs, optionally interleaved with a stereo/mono switching bit.
 104  *
 105  * @param cpe_map Stereo (Channel Pair Element) map, NULL if stereo bit is not present.
 106  * @param sce_map mono (Single Channel Element) map
 107  * @param type speaker type/position for these channels
 108  */
 109 static void decode_channel_map(enum ChannelPosition *cpe_map,
 110         enum ChannelPosition *sce_map, enum ChannelPosition type, GetBitContext * gb, int n) {
 111     while(n--) {
 112         enum ChannelPosition *map = cpe_map && get_bits1(gb) ? cpe_map : sce_map; // stereo or mono map
 113         map[get_bits(gb, 4)] = type;
 114     }
 115 }
 116
 117 /**
 118  * Decode program configuration element; reference: table 4.2.
 119  *
 120  * @param   new_che_pos New channel position configuration - we only do something if it differs from the current one.
 121  *
 122  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 123  */
 124 static int decode_pce(AACContext * ac, enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
 125         GetBitContext * gb) {
 126     int num_front, num_side, num_back, num_lfe, num_assoc_data, num_cc;
 127
 128     skip_bits(gb, 2);  // object_type
 129
 130     ac->m4ac.sampling_index = get_bits(gb, 4);
 131     if(ac->m4ac.sampling_index > 11) {
 132         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "invalid sampling rate index %d\n", ac->m4ac.sampling_index);
 133         return -1;
 134     }
 135     ac->m4ac.sample_rate = ff_mpeg4audio_sample_rates[ac->m4ac.sampling_index];
 136     num_front       = get_bits(gb, 4);
 137     num_side        = get_bits(gb, 4);
 138     num_back        = get_bits(gb, 4);
 139     num_lfe         = get_bits(gb, 2);
 140     num_assoc_data  = get_bits(gb, 3);
 141     num_cc          = get_bits(gb, 4);
 142
 143     if (get_bits1(gb))
 144         skip_bits(gb, 4); // mono_mixdown_tag
 145     if (get_bits1(gb))
 146         skip_bits(gb, 4); // stereo_mixdown_tag
 147
 148     if (get_bits1(gb))
 149         skip_bits(gb, 3); // mixdown_coeff_index and pseudo_surround
 150
 151     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CPE], new_che_pos[TYPE_SCE], AAC_CHANNEL_FRONT, gb, num_front);
 152     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CPE], new_che_pos[TYPE_SCE], AAC_CHANNEL_SIDE,  gb, num_side );
 153     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CPE], new_che_pos[TYPE_SCE], AAC_CHANNEL_BACK,  gb, num_back );
 154     decode_channel_map(NULL,                  new_che_pos[TYPE_LFE], AAC_CHANNEL_LFE,   gb, num_lfe  );
 155
 156     skip_bits_long(gb, 4 * num_assoc_data);
 157
 158     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CCE], new_che_pos[TYPE_CCE], AAC_CHANNEL_CC,    gb, num_cc   );
 159
 160     align_get_bits(gb);
 161
 162     /* comment field, first byte is length */
 163     skip_bits_long(gb, 8 * get_bits(gb, 8));
 164     return 0;
 165 }
 166
 167 /**
 168  * Set up channel positions based on a default channel configuration
 169  * as specified in table 1.17.
 170  *
 171  * @param   new_che_pos New channel position configuration - we only do something if it differs from the current one.
 172  *
 173  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 174  */
 175 static int set_default_channel_config(AACContext *ac, enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
 176         int channel_config)
 177 {
 178     if(channel_config < 1 || channel_config > 7) {
 179         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "invalid default channel configuration (%d)\n",
 180                channel_config);
 181         return -1;
 182     }
 183
 184     /* default channel configurations:
 185      *
 186      * 1ch : front center (mono)
 187      * 2ch : L + R (stereo)
 188      * 3ch : front center + L + R
 189      * 4ch : front center + L + R + back center
 190      * 5ch : front center + L + R + back stereo
 191      * 6ch : front center + L + R + back stereo + LFE
 192      * 7ch : front center + L + R + outer front left + outer front right + back stereo + LFE
 193      */
 194
 195     if(channel_config != 2)
 196         new_che_pos[TYPE_SCE][0] = AAC_CHANNEL_FRONT; // front center (or mono)
 197     if(channel_config > 1)
 198         new_che_pos[TYPE_CPE][0] = AAC_CHANNEL_FRONT; // L + R (or stereo)
 199     if(channel_config == 4)
 200         new_che_pos[TYPE_SCE][1] = AAC_CHANNEL_BACK;  // back center
 201     if(channel_config > 4)
 202         new_che_pos[TYPE_CPE][(channel_config == 7) + 1]
 203                                  = AAC_CHANNEL_BACK;  // back stereo
 204     if(channel_config > 5)
 205         new_che_pos[TYPE_LFE][0] = AAC_CHANNEL_LFE;   // LFE
 206     if(channel_config == 7)
 207         new_che_pos[TYPE_CPE][1] = AAC_CHANNEL_FRONT; // outer front left + outer front right
 208
 209     return 0;
 210 }
 211
 212         return -1;
 213     }
 214
 215     if (get_bits1(gb))       // dependsOnCoreCoder
 216         skip_bits(gb, 14);   // coreCoderDelay
 217     extension_flag = get_bits1(gb);
 218
 219     if(ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_SCALABLE ||
 220        ac->m4ac.object_type == AOT_ER_AAC_SCALABLE)
 221         skip_bits(gb, 3);     // layerNr
 222
 223     memset(new_che_pos, 0, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
 224     if (channel_config == 0) {
 225         skip_bits(gb, 4);  // element_instance_tag
 226         if((ret = decode_pce(ac, new_che_pos, gb)))
 227             return ret;
 228     } else {
 229         if((ret = set_default_channel_config(ac, new_che_pos, channel_config)))
 230             return ret;
 231     }
 232     if((ret = output_configure(ac, ac->che_pos, new_che_pos)))
 233         return ret;
 234
 235     if (extension_flag) {
 236         switch (ac->m4ac.object_type) {
 237             case AOT_ER_BSAC:
 238                 skip_bits(gb, 5);    // numOfSubFrame
 239                 skip_bits(gb, 11);   // layer_length
 240                 break;
 241             case AOT_ER_AAC_LC:
 242             case AOT_ER_AAC_LTP:
 243             case AOT_ER_AAC_SCALABLE:
 244             case AOT_ER_AAC_LD:
 245                 skip_bits(gb, 3);  /* aacSectionDataResilienceFlag
 246                                     * aacScalefactorDataResilienceFlag
 247                                     * aacSpectralDataResilienceFlag
 248                                     */
 249                 break;
 250         }
 251         skip_bits1(gb);    // extensionFlag3 (TBD in version 3)
 252     }
 253     return 0;
 254 }
 255
 256 /**
 257  * Decode audio specific configuration; reference: table 1.13.
 258  *
 259  * @param   data        pointer to AVCodecContext extradata
 260  * @param   data_size   size of AVCCodecContext extradata
 261  *
 262  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 263  */
 264 static int decode_audio_specific_config(AACContext * ac, void *data, int data_size) {
 265     GetBitContext gb;
 266     int i;
 267
 268     init_get_bits(&gb, data, data_size * 8);
 269
 270     if((i = ff_mpeg4audio_get_config(&ac->m4ac, data, data_size)) < 0)
 271         return -1;
 272     if(ac->m4ac.sampling_index > 11) {
 273         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "invalid sampling rate index %d\n", ac->m4ac.sampling_index);
 274         return -1;
 275     }
 276
 277     skip_bits_long(&gb, i);
 278
 279     switch (ac->m4ac.object_type) {
 280     case AOT_AAC_LC:
 281         if (decode_ga_specific_config(ac, &gb, ac->m4ac.chan_config))
 282             return -1;
 283         break;
 284     default:
 285         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Audio object type %s%d is not supported.\n",
 286                ac->m4ac.sbr == 1? "SBR+" : "", ac->m4ac.object_type);
 287         return -1;
 288     }
 289     return 0;
 290 }
 291
 292 static av_cold int aac_decode_init(AVCodecContext * avccontext) {
 293     AACContext * ac = avccontext->priv_data;
 294     int i;
 295
 296     ac->avccontext = avccontext;
 297
 298     if (avccontext->extradata_size <= 0 ||
 299         decode_audio_specific_config(ac, avccontext->extradata, avccontext->extradata_size))
 300         return -1;
 301
 302     avccontext->sample_fmt  = SAMPLE_FMT_S16;
 303     avccontext->sample_rate = ac->m4ac.sample_rate;
 304     avccontext->frame_size  = 1024;
 305
 306     AAC_INIT_VLC_STATIC( 0, 144);
 307     AAC_INIT_VLC_STATIC( 1, 114);
 308     AAC_INIT_VLC_STATIC( 2, 188);
 309     AAC_INIT_VLC_STATIC( 3, 180);
 310     AAC_INIT_VLC_STATIC( 4, 172);
 311     AAC_INIT_VLC_STATIC( 5, 140);
 312     AAC_INIT_VLC_STATIC( 6, 168);
 313     AAC_INIT_VLC_STATIC( 7, 114);
 314     AAC_INIT_VLC_STATIC( 8, 262);
 315     AAC_INIT_VLC_STATIC( 9, 248);
 316     AAC_INIT_VLC_STATIC(10, 384);
 317
 318     dsputil_init(&ac->dsp, avccontext);
 319
 320     ac->random_state = 0x1f2e3d4c;
 321
 322     // -1024 - Compensate wrong IMDCT method.
 323     // 32768 - Required to scale values to the correct range for the bias method
 324     //         for float to int16 conversion.
 325
 326     if(ac->dsp.float_to_int16 == ff_float_to_int16_c) {
 327         ac->add_bias = 385.0f;
 328         ac->sf_scale = 1. / (-1024. * 32768.);
 329         ac->sf_offset = 0;
 330     } else {
 331         ac->add_bias = 0.0f;
 332         ac->sf_scale = 1. / -1024.;
 333         ac->sf_offset = 60;
 334     }
 335
 336 #ifndef CONFIG_HARDCODED_TABLES
 337     for (i = 1 - IVQUANT_SIZE/2; i < IVQUANT_SIZE/2; i++)
 338         ff_aac_ivquant_tab[i + IVQUANT_SIZE/2 - 1] =  cbrt(fabs(i)) * i;
 339     for (i = 0; i < 316; i++)
 340         ff_aac_pow2sf_tab[i] = pow(2, (i - 200)/4.);
 341 #endif /* CONFIG_HARDCODED_TABLES */
 342
 343     INIT_VLC_STATIC(&vlc_scalefactors, 7, sizeof(ff_aac_scalefactor_code)/sizeof(ff_aac_scalefactor_code[0]),
 344         ff_aac_scalefactor_bits, sizeof(ff_aac_scalefactor_bits[0]), sizeof(ff_aac_scalefactor_bits[0]),
 345         ff_aac_scalefactor_code, sizeof(ff_aac_scalefactor_code[0]), sizeof(ff_aac_scalefactor_code[0]),
 346         352);
 347
 348     ff_mdct_init(&ac->mdct, 11, 1);
 349     ff_mdct_init(&ac->mdct_small, 8, 1);
 350     return 0;
 351 }
 352
 353 /**
 354  * Skip data_stream_element; reference: table 4.10.
 355  */
 356 static void skip_data_stream_element(GetBitContext * gb) {
 357     int byte_align = get_bits1(gb);
 358     int count = get_bits(gb, 8);
 359     if (count == 255)
 360         count += get_bits(gb, 8);
 361     if (byte_align)
 362         align_get_bits(gb);
 363     skip_bits_long(gb, 8 * count);
 364 }
 365
 366 /**
 367  * Decode Individual Channel Stream info; reference: table 4.6.
 368  *
 369  * @param   common_window   Channels have independent [0], or shared [1], Individual Channel Stream information.
 370  */
 371 static int decode_ics_info(AACContext * ac, IndividualChannelStream * ics, GetBitContext * gb, int common_window) {
 372     if (get_bits1(gb)) {
 373         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Reserved bit set.\n");
 374         memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
 375         return -1;
 376     }
 377     ics->window_sequence[1] = ics->window_sequence[0];
 378     ics->window_sequence[0] = get_bits(gb, 2);
 379     ics->use_kb_window[1] = ics->use_kb_window[0];
 380     ics->use_kb_window[0] = get_bits1(gb);
 381     ics->num_window_groups = 1;
 382     ics->group_len[0] = 1;
 383
 384     return 0;
 385 }
 386
 387 /**
 388  * inverse quantization
 389  *
 390  * @param   a   quantized value to be dequantized
 391  * @return  Returns dequantized value.
 392  */
 393 static inline float ivquant(int a) {
 394     if (a + (unsigned int)IVQUANT_SIZE/2 - 1 < (unsigned int)IVQUANT_SIZE - 1)
 395         return ff_aac_ivquant_tab[a + IVQUANT_SIZE/2 - 1];
 396     else
 397         return cbrtf(fabsf(a)) * a;
 398 }
 399
 400 /**
 401  * Decode band types (section_data payload); reference: table 4.46.
 402  *
 403  * @param   band_type           array of the used band type
 404  * @param   band_type_run_end   array of the last scalefactor band of a band type run
 405  *
 406  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 407  */
 408 static int decode_band_types(AACContext * ac, enum BandType band_type[120],
 409         int band_type_run_end[120], GetBitContext * gb, IndividualChannelStream * ics) {
 410     int g, idx = 0;
 411     const int bits = (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) ? 3 : 5;
 412     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
 413         int k = 0;
 414         while (k < ics->max_sfb) {
 415             uint8_t sect_len = k;
 416             int sect_len_incr;
 417             int sect_band_type = get_bits(gb, 4);
 418             if (sect_band_type == 12) {
 419                 av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "invalid band type\n");
 420                 return -1;
 421             }
 422             while ((sect_len_incr = get_bits(gb, bits)) == (1 << bits)-1)
 423                 sect_len += sect_len_incr;
 424             sect_len += sect_len_incr;
 425             if (sect_len > ics->max_sfb) {
 426                 av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR,
 427                     "Number of bands (%d) exceeds limit (%d).\n",
 428                     sect_len, ics->max_sfb);
 429                 return -1;
 430             }
 431         }
 432     }
 433     return 0;
 434 }
 435
 436 /**
 437  * Decode scalefactors; reference: table 4.47.
 438  *
 439  * @param   global_gain         first scalefactor value as scalefactors are differentially coded
 440  * @param   band_type           array of the used band type
 441  * @param   band_type_run_end   array of the last scalefactor band of a band type run
 442  * @param   sf                  array of scalefactors or intensity stereo positions
 443  *
 444  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 445  */
 446 static int decode_scalefactors(AACContext * ac, float sf[120], GetBitContext * gb,
 447         unsigned int global_gain, IndividualChannelStream * ics,
 448         enum BandType band_type[120], int band_type_run_end[120]) {
 449     const int sf_offset = ac->sf_offset + (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE ? 12 : 0);
 450     int g, i, idx = 0;
 451     int offset[3] = { global_gain, global_gain - 90, 100 };
 452     int noise_flag = 1;
 453     static const char *sf_str[3] = { "Global gain", "Noise gain", "Intensity stereo position" };
 454     ics->intensity_present = 0;
 455     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
 456         for (i = 0; i < ics->max_sfb;) {
 457             int run_end = band_type_run_end[idx];
 458             if (band_type[idx] == ZERO_BT) {
 459                 for(; i < run_end; i++, idx++)
 460                     sf[idx] = 0.;
 461             }else if((band_type[idx] == INTENSITY_BT) || (band_type[idx] == INTENSITY_BT2)) {
 462                 ics->intensity_present = 1;
 463                 for(; i < run_end; i++, idx++) {
 464                     offset[2] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
 465                     if(offset[2] > 255U) {
 466                         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR,
 467                             "%s (%d) out of range.\n", sf_str[2], offset[2]);
 468                         return -1;
 469                     }
 470                     sf[idx]  = ff_aac_pow2sf_tab[-offset[2] + 300];
 471                 }
 472             }else if(band_type[idx] == NOISE_BT) {
 473                 for(; i < run_end; i++, idx++) {
 474                     if(noise_flag-- > 0)
 475                         offset[1] += get_bits(gb, 9) - 256;
 476                     else
 477                         offset[1] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
 478                     if(offset[1] > 255U) {
 479                         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR,
 480                             "%s (%d) out of range.\n", sf_str[1], offset[1]);
 481                         return -1;
 482                     }
 483                     sf[idx]  = -ff_aac_pow2sf_tab[ offset[1] + sf_offset];
 484                 }
 485             }else {
 486                 for(; i < run_end; i++, idx++) {
 487                     offset[0] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
 488                     if(offset[0] > 255U) {
 489                         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR,
 490                             "%s (%d) out of range.\n", sf_str[0], offset[0]);
 491                         return -1;
 492                     }
 493                     sf[idx] = -ff_aac_pow2sf_tab[ offset[0] + sf_offset];
 494                 }
 495             }
 496         }
 497     }
 498     return 0;
 499 }
 500
 501 /**
 502  * Decode pulse data; reference: table 4.7.
 503  */
 504 static void decode_pulses(Pulse * pulse, GetBitContext * gb) {
 505     int i;
 506     pulse->num_pulse = get_bits(gb, 2) + 1;
 507     pulse->start = get_bits(gb, 6);
 508     for (i = 0; i < pulse->num_pulse; i++) {
 509         pulse->offset[i] = get_bits(gb, 5);
 510         pulse->amp   [i] = get_bits(gb, 4);
 511     }
 512 }
 513
 514 /**
 515  * Decode Mid/Side data; reference: table 4.54.
 516  *
 517  * @param   ms_present  Indicates mid/side stereo presence. [0] mask is all 0s;
 518  *                      [1] mask is decoded from bitstream; [2] mask is all 1s;
 519  *                      [3] reserved for scalable AAC
 520  */
 521 static void decode_mid_side_stereo(ChannelElement * cpe, GetBitContext * gb,
 522         int ms_present) {
 523
 524 /**
 525  * Add pulses with particular amplitudes to the quantized spectral data; reference: 4.6.3.3.
 526  *
 527  * @param   pulse   pointer to pulse data struct
 528  * @param   icoef   array of quantized spectral data
 529  */
 530 static void add_pulses(int icoef[1024], const Pulse * pulse, const IndividualChannelStream * ics) {
 531     int i, off = ics->swb_offset[pulse->start];
 532     for (i = 0; i < pulse->num_pulse; i++) {
 533         int ic;
 534         off += pulse->offset[i];
 535         ic = (icoef[off] - 1)>>31;
 536         icoef[off] += (pulse->amp[i]^ic) - ic;
 537     }
 538 }
 539
 540 /**
 541  * Decode an individual_channel_stream payload; reference: table 4.44.
 542  *
 543  * @param   common_window   Channels have independent [0], or shared [1], Individual Channel Stream information.
 544  * @param   scale_flag      scalable [1] or non-scalable [0] AAC (Unused until scalable AAC is implemented.)
 545  *
 546  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 547  */
 548 static int decode_ics(AACContext * ac, SingleChannelElement * sce, GetBitContext * gb, int common_window, int scale_flag) {
 549     int icoeffs[1024];
 550     Pulse pulse;
 551     TemporalNoiseShaping * tns = &sce->tns;
 552     IndividualChannelStream * ics = &sce->ics;
 553     float * out = sce->coeffs;
 554     int global_gain, pulse_present = 0;
 555
 556     /* These two assignments are to silence some GCC warnings about the
 557      * variables being used uninitialised when in fact they always are.
 558      */
 559     pulse.num_pulse = 0;
 560     pulse.start     = 0;
 561
 562     global_gain = get_bits(gb, 8);
 563
 564     if (!common_window && !scale_flag) {
 565         if (decode_ics_info(ac, ics, gb, 0) < 0)
 566             return -1;
 567     }
 568
 569     if (decode_band_types(ac, sce->band_type, sce->band_type_run_end, gb, ics) < 0)
 570         return -1;
 571     if (decode_scalefactors(ac, sce->sf, gb, global_gain, ics, sce->band_type, sce->band_type_run_end) < 0)
 572         return -1;
 573
 574     pulse_present = 0;
 575     if (!scale_flag) {
 576         if ((pulse_present = get_bits1(gb))) {
 577             if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
 578                 av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Pulse tool not allowed in eight short sequence.\n");
 579                 return -1;
 580             }
 581             decode_pulses(&pulse, gb);
 582         }
 583         if ((tns->present = get_bits1(gb)) && decode_tns(ac, tns, gb, ics))
 584             return -1;
 585         if (get_bits1(gb)) {
 586             av_log_missing_feature(ac->avccontext, "SSR", 1);
 587             return -1;
 588         }
 589     }
 590
 591     if (decode_spectrum(ac, icoeffs, gb, ics, sce->band_type) < 0)
 592         return -1;
 593     if (pulse_present)
 594         add_pulses(icoeffs, &pulse, ics);
 595     dequant(ac, out, icoeffs, sce->sf, ics, sce->band_type);
 596     return 0;
 597 }
 598
 599 /**
 600  * Decode a channel_pair_element; reference: table 4.4.
 601  *
 602  * @param   elem_id Identifies the instance of a syntax element.
 603  *
 604  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 605  */
 606 static int decode_cpe(AACContext * ac, GetBitContext * gb, int elem_id) {
 607     int i, ret, common_window, ms_present = 0;
 608     ChannelElement * cpe;
 609
 610     cpe = ac->che[TYPE_CPE][elem_id];
 611     common_window = get_bits1(gb);
 612     if (common_window) {
 613         if (decode_ics_info(ac, &cpe->ch[0].ics, gb, 1))
 614             return -1;
 615         i = cpe->ch[1].ics.use_kb_window[0];
 616         cpe->ch[1].ics = cpe->ch[0].ics;
 617         cpe->ch[1].ics.use_kb_window[1] = i;
 618         ms_present = get_bits(gb, 2);
 619         if(ms_present == 3) {
 620             av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "ms_present = 3 is reserved.\n");
 621             return -1;
 622         } else if(ms_present)
 623             decode_mid_side_stereo(cpe, gb, ms_present);
 624     }
 625     if ((ret = decode_ics(ac, &cpe->ch[0], gb, common_window, 0)))
 626         return ret;
 627     if ((ret = decode_ics(ac, &cpe->ch[1], gb, common_window, 0)))
 628         return ret;
 629
 630     if (common_window && ms_present)
 631         apply_mid_side_stereo(cpe);
 632
 633     if (cpe->ch[1].ics.intensity_present)
 634         apply_intensity_stereo(cpe, ms_present);
 635     return 0;
 636 }
 637
 638 /**
 639  * Decode Spectral Band Replication extension data; reference: table 4.55.
 640  *
 641  * @param   crc flag indicating the presence of CRC checksum
 642  * @param   cnt length of TYPE_FIL syntactic element in bytes
 643  *
 644  * @return  Returns number of bytes consumed from the TYPE_FIL element.
 645  */
 646 static int decode_sbr_extension(AACContext * ac, GetBitContext * gb, int crc, int cnt) {
 647     // TODO : sbr_extension implementation
 648     av_log_missing_feature(ac->avccontext, "SBR", 0);
 649     skip_bits_long(gb, 8*cnt - 4); // -4 due to reading extension type
 650     return cnt;
 651 }
 652
 653 /**
 654  * Decode dynamic range information; reference: table 4.52.
 655  *
 656  * @param   cnt length of TYPE_FIL syntactic element in bytes
 657  *
 658  * @return  Returns number of bytes consumed.
 659  */
 660 static int decode_dynamic_range(DynamicRangeControl *che_drc, GetBitContext * gb, int cnt) {
 661     int n = 1;
 662     int drc_num_bands = 1;
 663     int i;
 664
 665     /* pce_tag_present? */
 666     if(get_bits1(gb)) {
 667         che_drc->pce_instance_tag  = get_bits(gb, 4);
 668         skip_bits(gb, 4); // tag_reserved_bits
 669         n++;
 670     }
 671
 672     /* excluded_chns_present? */
 673     if(get_bits1(gb)) {
 674         n += decode_drc_channel_exclusions(che_drc, gb);
 675     }
 676
 677     /* drc_bands_present? */
 678     if (get_bits1(gb)) {
 679         che_drc->band_incr            = get_bits(gb, 4);
 680         che_drc->interpolation_scheme = get_bits(gb, 4);
 681         n++;
 682         drc_num_bands += che_drc->band_incr;
 683         for (i = 0; i < drc_num_bands; i++) {
 684             che_drc->band_top[i] = get_bits(gb, 8);
 685             n++;
 686         }
 687     }
 688
 689     /* prog_ref_level_present? */
 690     if (get_bits1(gb)) {
 691         che_drc->prog_ref_level = get_bits(gb, 7);
 692         skip_bits1(gb); // prog_ref_level_reserved_bits
 693         n++;
 694     }
 695
 696     for (i = 0; i < drc_num_bands; i++) {
 697         che_drc->dyn_rng_sgn[i] = get_bits1(gb);
 698         che_drc->dyn_rng_ctl[i] = get_bits(gb, 7);
 699         n++;
 700     }
 701
 702     return n;
 703 }
 704
 705 /**
 706  * Decode extension data (incomplete); reference: table 4.51.
 707  *
 708  * @param   cnt length of TYPE_FIL syntactic element in bytes
 709  *
 710  * @return Returns number of bytes consumed
 711  */
 712 static int decode_extension_payload(AACContext * ac, GetBitContext * gb, int cnt) {
 713     int crc_flag = 0;
 714     int res = cnt;
 715     switch (get_bits(gb, 4)) { // extension type
 716         case EXT_SBR_DATA_CRC:
 717             crc_flag++;
 718         case EXT_SBR_DATA:
 719             res = decode_sbr_extension(ac, gb, crc_flag, cnt);
 720             break;
 721         case EXT_DYNAMIC_RANGE:
 722             res = decode_dynamic_range(&ac->che_drc, gb, cnt);
 723             break;
 724         case EXT_FILL:
 725         case EXT_FILL_DATA:
 726         case EXT_DATA_ELEMENT:
 727         default:
 728             skip_bits_long(gb, 8*cnt - 4);
 729             break;
 730     };
 731     return res;
 732 }
 733
 734 /**
 735  * Conduct IMDCT and windowing.
 736  */
 737 static void imdct_and_windowing(AACContext * ac, SingleChannelElement * sce) {
 738     IndividualChannelStream * ics = &sce->ics;
 739     float * in = sce->coeffs;
 740     float * out = sce->ret;
 741     float * saved = sce->saved;
 742     const float * lwindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_aac_sine_long_1024;
 743     const float * swindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_aac_sine_short_128;
 744     const float * lwindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_aac_sine_long_1024;
 745     const float * swindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_aac_sine_short_128;
 746     float * buf = ac->buf_mdct;
 747     int i;
 748
 749 /**
 750  * Apply dependent channel coupling (applied before IMDCT).
 751  *
 752  * @param   index   index into coupling gain array
 753  */
 754 static void apply_dependent_coupling(AACContext * ac, SingleChannelElement * sce, ChannelElement * cc, int index) {
 755     IndividualChannelStream * ics = &cc->ch[0].ics;
 756     const uint16_t * offsets = ics->swb_offset;
 757     float * dest = sce->coeffs;
 758     const float * src = cc->ch[0].coeffs;
 759     int g, i, group, k, idx = 0;
 760     if(ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP) {
 761         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR,
 762                "Dependent coupling is not supported together with LTP\n");
 763         return;
 764     }
 765     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
 766         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
 767             if (cc->ch[0].band_type[idx] != ZERO_BT) {
 768                 for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++) {
 769                     for (k = offsets[i]; k < offsets[i+1]; k++) {
 770                         // XXX dsputil-ize
 771                         dest[group*128+k] += cc->coup.gain[index][idx] * src[group*128+k];
 772                     }
 773                 }
 774             }
 775         }
 776         dest += ics->group_len[g]*128;
 777         src  += ics->group_len[g]*128;
 778     }
 779 }
 780
 781 /**
 782  * Apply independent channel coupling (applied after IMDCT).
 783  *
 784  * @param   index   index into coupling gain array
 785  */
 786 static void apply_independent_coupling(AACContext * ac, SingleChannelElement * sce, ChannelElement * cc, int index) {
 787     int i;
 788     for (i = 0; i < 1024; i++)
 789         sce->ret[i] += cc->coup.gain[index][0] * (cc->ch[0].ret[i] - ac->add_bias);
 790 }
 791
 792     if (!ac->is_saved) {
 793         ac->is_saved = 1;
 794         *data_size = 0;
 795         return 0;
 796     }
 797
 798     data_size_tmp = 1024 * avccontext->channels * sizeof(int16_t);
 799     if(*data_size < data_size_tmp) {
 800         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR,
 801                "Output buffer too small (%d) or trying to output too many samples (%d) for this frame.\n",
 802                *data_size, data_size_tmp);
 803         return -1;
 804     }
 805     *data_size = data_size_tmp;
 806
 807     ac->dsp.float_to_int16_interleave(data, (const float **)ac->output_data, 1024, avccontext->channels);
 808
 809     return buf_size;
 810 }
 811
 812 static av_cold int aac_decode_close(AVCodecContext * avccontext) {
 813     AACContext * ac = avccontext->priv_data;
 814     int i, type;
 815
 816     for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
 817         for(type = 0; type < 4; type++)
 818             av_freep(&ac->che[type][i]);
 819     }
 820
 821     ff_mdct_end(&ac->mdct);
 822     ff_mdct_end(&ac->mdct_small);
 823     return 0 ;
 824 }
 825
 826 AVCodec aac_decoder = {
 827     "aac",
 828     CODEC_TYPE_AUDIO,
 829     CODEC_ID_AAC,
 830     sizeof(AACContext),
 831     aac_decode_init,
 832     NULL,
 833     aac_decode_close,
 834     aac_decode_frame,
 835     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Advanced Audio Coding"),
 836     .sample_fmts = (enum SampleFormat[]){SAMPLE_FMT_S16,SAMPLE_FMT_NONE},
 837 };