src/third_party/ffmpeg/libavcodec/aacsbr.c

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