Add ff_ prefix to ac3_common_init().
[ffmpeg.git] / libavcodec / ac3enc.c
1 /*
2  * The simplest AC-3 encoder
3  * Copyright (c) 2000 Fabrice Bellard
4  * Copyright (c) 2006-2010 Justin Ruggles <justin.ruggles@gmail.com>
5  * Copyright (c) 2006-2010 Prakash Punnoor <prakash@punnoor.de>
6  *
7  * This file is part of FFmpeg.
8  *
9  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
11  * License as published by the Free Software Foundation; either
12  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
13  *
14  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
17  * Lesser General Public License for more details.
18  *
19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
20  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
22  */
23
24 /**
25  * @file
26  * The simplest AC-3 encoder.
27  */
28
29 //#define DEBUG
30
31 #include "libavcore/audioconvert.h"
32 #include "libavutil/crc.h"
33 #include "avcodec.h"
34 #include "put_bits.h"
35 #include "dsputil.h"
36 #include "ac3.h"
37 #include "audioconvert.h"
38
39
40 #ifndef CONFIG_AC3ENC_FLOAT
41 #define CONFIG_AC3ENC_FLOAT 0
42 #endif
43
44
45 /** Maximum number of exponent groups. +1 for separate DC exponent. */
46 #define AC3_MAX_EXP_GROUPS 85
47
48 /* stereo rematrixing algorithms */
49 #define AC3_REMATRIXING_IS_STATIC 0x1
50 #define AC3_REMATRIXING_SUMS    0
51 #define AC3_REMATRIXING_NONE    1
52 #define AC3_REMATRIXING_ALWAYS  3
53
54 /** Scale a float value by 2^bits and convert to an integer. */
55 #define SCALE_FLOAT(a, bits) lrintf((a) * (float)(1 << (bits)))
56
57
58 #if CONFIG_AC3ENC_FLOAT
59 #include "ac3enc_float.h"
60 #else
61 #include "ac3enc_fixed.h"
62 #endif
63
64
65 /**
66  * Data for a single audio block.
67  */
68 typedef struct AC3Block {
69     uint8_t  **bap;                             ///< bit allocation pointers (bap)
70     CoefType **mdct_coef;                       ///< MDCT coefficients
71     int32_t  **fixed_coef;                      ///< fixed-point MDCT coefficients
72     uint8_t  **exp;                             ///< original exponents
73     uint8_t  **grouped_exp;                     ///< grouped exponents
74     int16_t  **psd;                             ///< psd per frequency bin
75     int16_t  **band_psd;                        ///< psd per critical band
76     int16_t  **mask;                            ///< masking curve
77     uint16_t **qmant;                           ///< quantized mantissas
78     int8_t   exp_shift[AC3_MAX_CHANNELS];       ///< exponent shift values
79     uint8_t  new_rematrixing_strategy;          ///< send new rematrixing flags in this block
80     uint8_t  rematrixing_flags[4];              ///< rematrixing flags
81 } AC3Block;
82
83 /**
84  * AC-3 encoder private context.
85  */
86 typedef struct AC3EncodeContext {
87     PutBitContext pb;                       ///< bitstream writer context
88     DSPContext dsp;
89     AC3MDCTContext mdct;                    ///< MDCT context
90
91     AC3Block blocks[AC3_MAX_BLOCKS];        ///< per-block info
92
93     int bitstream_id;                       ///< bitstream id                           (bsid)
94     int bitstream_mode;                     ///< bitstream mode                         (bsmod)
95
96     int bit_rate;                           ///< target bit rate, in bits-per-second
97     int sample_rate;                        ///< sampling frequency, in Hz
98
99     int frame_size_min;                     ///< minimum frame size in case rounding is necessary
100     int frame_size;                         ///< current frame size in bytes
101     int frame_size_code;                    ///< frame size code                        (frmsizecod)
102     uint16_t crc_inv[2];
103     int bits_written;                       ///< bit count    (used to avg. bitrate)
104     int samples_written;                    ///< sample count (used to avg. bitrate)
105
106     int fbw_channels;                       ///< number of full-bandwidth channels      (nfchans)
107     int channels;                           ///< total number of channels               (nchans)
108     int lfe_on;                             ///< indicates if there is an LFE channel   (lfeon)
109     int lfe_channel;                        ///< channel index of the LFE channel
110     int channel_mode;                       ///< channel mode                           (acmod)
111     const uint8_t *channel_map;             ///< channel map used to reorder channels
112
113     int cutoff;                             ///< user-specified cutoff frequency, in Hz
114     int bandwidth_code[AC3_MAX_CHANNELS];   ///< bandwidth code (0 to 60)               (chbwcod)
115     int nb_coefs[AC3_MAX_CHANNELS];
116
117     int rematrixing;                        ///< determines how rematrixing strategy is calculated
118
119     /* bitrate allocation control */
120     int slow_gain_code;                     ///< slow gain code                         (sgaincod)
121     int slow_decay_code;                    ///< slow decay code                        (sdcycod)
122     int fast_decay_code;                    ///< fast decay code                        (fdcycod)
123     int db_per_bit_code;                    ///< dB/bit code                            (dbpbcod)
124     int floor_code;                         ///< floor code                             (floorcod)
125     AC3BitAllocParameters bit_alloc;        ///< bit allocation parameters
126     int coarse_snr_offset;                  ///< coarse SNR offsets                     (csnroffst)
127     int fast_gain_code[AC3_MAX_CHANNELS];   ///< fast gain codes (signal-to-mask ratio) (fgaincod)
128     int fine_snr_offset[AC3_MAX_CHANNELS];  ///< fine SNR offsets                       (fsnroffst)
129     int frame_bits_fixed;                   ///< number of non-coefficient bits for fixed parameters
130     int frame_bits;                         ///< all frame bits except exponents and mantissas
131     int exponent_bits;                      ///< number of bits used for exponents
132
133     /* mantissa encoding */
134     int mant1_cnt, mant2_cnt, mant4_cnt;    ///< mantissa counts for bap=1,2,4
135     uint16_t *qmant1_ptr, *qmant2_ptr, *qmant4_ptr; ///< mantissa pointers for bap=1,2,4
136
137     SampleType **planar_samples;
138     uint8_t *bap_buffer;
139     uint8_t *bap1_buffer;
140     CoefType *mdct_coef_buffer;
141     int32_t *fixed_coef_buffer;
142     uint8_t *exp_buffer;
143     uint8_t *grouped_exp_buffer;
144     int16_t *psd_buffer;
145     int16_t *band_psd_buffer;
146     int16_t *mask_buffer;
147     uint16_t *qmant_buffer;
148
149     uint8_t exp_strategy[AC3_MAX_CHANNELS][AC3_MAX_BLOCKS]; ///< exponent strategies
150
151     DECLARE_ALIGNED(16, SampleType, windowed_samples)[AC3_WINDOW_SIZE];
152 } AC3EncodeContext;
153
154
155 /* prototypes for functions in ac3enc_fixed.c and ac3enc_float.c */
156
157 static av_cold void mdct_end(AC3MDCTContext *mdct);
158
159 static av_cold int mdct_init(AVCodecContext *avctx, AC3MDCTContext *mdct,
160                              int nbits);
161
162 static void mdct512(AC3MDCTContext *mdct, CoefType *out, SampleType *in);
163
164 static void apply_window(DSPContext *dsp, SampleType *output, const SampleType *input,
165                          const SampleType *window, int n);
166
167 static int normalize_samples(AC3EncodeContext *s);
168
169 static void scale_coefficients(AC3EncodeContext *s);
170
171
172 /**
173  * LUT for number of exponent groups.
174  * exponent_group_tab[exponent strategy-1][number of coefficients]
175  */
176 static uint8_t exponent_group_tab[3][256];
177
178
179 /**
180  * List of supported channel layouts.
181  */
182 static const int64_t ac3_channel_layouts[] = {
183      AV_CH_LAYOUT_MONO,
184      AV_CH_LAYOUT_STEREO,
185      AV_CH_LAYOUT_2_1,
186      AV_CH_LAYOUT_SURROUND,
187      AV_CH_LAYOUT_2_2,
188      AV_CH_LAYOUT_QUAD,
189      AV_CH_LAYOUT_4POINT0,
190      AV_CH_LAYOUT_5POINT0,
191      AV_CH_LAYOUT_5POINT0_BACK,
192     (AV_CH_LAYOUT_MONO     | AV_CH_LOW_FREQUENCY),
193     (AV_CH_LAYOUT_STEREO   | AV_CH_LOW_FREQUENCY),
194     (AV_CH_LAYOUT_2_1      | AV_CH_LOW_FREQUENCY),
195     (AV_CH_LAYOUT_SURROUND | AV_CH_LOW_FREQUENCY),
196     (AV_CH_LAYOUT_2_2      | AV_CH_LOW_FREQUENCY),
197     (AV_CH_LAYOUT_QUAD     | AV_CH_LOW_FREQUENCY),
198     (AV_CH_LAYOUT_4POINT0  | AV_CH_LOW_FREQUENCY),
199      AV_CH_LAYOUT_5POINT1,
200      AV_CH_LAYOUT_5POINT1_BACK,
201      0
202 };
203
204
205 /**
206  * Adjust the frame size to make the average bit rate match the target bit rate.
207  * This is only needed for 11025, 22050, and 44100 sample rates.
208  */
209 static void adjust_frame_size(AC3EncodeContext *s)
210 {
211     while (s->bits_written >= s->bit_rate && s->samples_written >= s->sample_rate) {
212         s->bits_written    -= s->bit_rate;
213         s->samples_written -= s->sample_rate;
214     }
215     s->frame_size = s->frame_size_min +
216                     2 * (s->bits_written * s->sample_rate < s->samples_written * s->bit_rate);
217     s->bits_written    += s->frame_size * 8;
218     s->samples_written += AC3_FRAME_SIZE;
219 }
220
221
222 /**
223  * Deinterleave input samples.
224  * Channels are reordered from FFmpeg's default order to AC-3 order.
225  */
226 static void deinterleave_input_samples(AC3EncodeContext *s,
227                                        const SampleType *samples)
228 {
229     int ch, i;
230
231     /* deinterleave and remap input samples */
232     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
233         const SampleType *sptr;
234         int sinc;
235
236         /* copy last 256 samples of previous frame to the start of the current frame */
237         memcpy(&s->planar_samples[ch][0], &s->planar_samples[ch][AC3_FRAME_SIZE],
238                AC3_BLOCK_SIZE * sizeof(s->planar_samples[0][0]));
239
240         /* deinterleave */
241         sinc = s->channels;
242         sptr = samples + s->channel_map[ch];
243         for (i = AC3_BLOCK_SIZE; i < AC3_FRAME_SIZE+AC3_BLOCK_SIZE; i++) {
244             s->planar_samples[ch][i] = *sptr;
245             sptr += sinc;
246         }
247     }
248 }
249
250
251 /**
252  * Apply the MDCT to input samples to generate frequency coefficients.
253  * This applies the KBD window and normalizes the input to reduce precision
254  * loss due to fixed-point calculations.
255  */
256 static void apply_mdct(AC3EncodeContext *s)
257 {
258     int blk, ch;
259
260     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
261         for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
262             AC3Block *block = &s->blocks[blk];
263             const SampleType *input_samples = &s->planar_samples[ch][blk * AC3_BLOCK_SIZE];
264
265             apply_window(&s->dsp, s->windowed_samples, input_samples, s->mdct.window, AC3_WINDOW_SIZE);
266
267             block->exp_shift[ch] = normalize_samples(s);
268
269             mdct512(&s->mdct, block->mdct_coef[ch], s->windowed_samples);
270         }
271     }
272 }
273
274
275 /**
276  * Initialize stereo rematrixing.
277  * If the strategy does not change for each frame, set the rematrixing flags.
278  */
279 static void rematrixing_init(AC3EncodeContext *s)
280 {
281     if (s->channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO)
282         s->rematrixing = AC3_REMATRIXING_SUMS;
283     else
284         s->rematrixing = AC3_REMATRIXING_NONE;
285     /* NOTE: AC3_REMATRIXING_ALWAYS might be used in
286              the future in conjunction with channel coupling. */
287
288     if (s->rematrixing & AC3_REMATRIXING_IS_STATIC) {
289         int flag = (s->rematrixing == AC3_REMATRIXING_ALWAYS);
290         s->blocks[0].new_rematrixing_strategy = 1;
291         memset(s->blocks[0].rematrixing_flags, flag,
292                sizeof(s->blocks[0].rematrixing_flags));
293     }
294 }
295
296
297 /**
298  * Determine rematrixing flags for each block and band.
299  */
300 static void compute_rematrixing_strategy(AC3EncodeContext *s)
301 {
302     int nb_coefs;
303     int blk, bnd, i;
304     AC3Block *block, *block0;
305
306     if (s->rematrixing & AC3_REMATRIXING_IS_STATIC)
307         return;
308
309     nb_coefs = FFMIN(s->nb_coefs[0], s->nb_coefs[1]);
310
311     s->blocks[0].new_rematrixing_strategy = 1;
312     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
313         block = &s->blocks[blk];
314         for (bnd = 0; bnd < 4; bnd++) {
315             /* calculate calculate sum of squared coeffs for one band in one block */
316             int start = ff_ac3_rematrix_band_tab[bnd];
317             int end   = FFMIN(nb_coefs, ff_ac3_rematrix_band_tab[bnd+1]);
318             CoefSumType sum[4] = {0,};
319             for (i = start; i < end; i++) {
320                 CoefType lt = block->mdct_coef[0][i];
321                 CoefType rt = block->mdct_coef[1][i];
322                 CoefType md = lt + rt;
323                 CoefType sd = lt - rt;
324                 sum[0] += lt * lt;
325                 sum[1] += rt * rt;
326                 sum[2] += md * md;
327                 sum[3] += sd * sd;
328             }
329
330             /* compare sums to determine if rematrixing will be used for this band */
331             if (FFMIN(sum[2], sum[3]) < FFMIN(sum[0], sum[1]))
332                 block->rematrixing_flags[bnd] = 1;
333             else
334                 block->rematrixing_flags[bnd] = 0;
335
336             /* determine if new rematrixing flags will be sent */
337             if (blk &&
338                 !block->new_rematrixing_strategy &&
339                 block->rematrixing_flags[bnd] != block0->rematrixing_flags[bnd]) {
340                 block->new_rematrixing_strategy = 1;
341             }
342         }
343         block0 = block;
344     }
345 }
346
347
348 /**
349  * Apply stereo rematrixing to coefficients based on rematrixing flags.
350  */
351 static void apply_rematrixing(AC3EncodeContext *s)
352 {
353     int nb_coefs;
354     int blk, bnd, i;
355     int start, end;
356     uint8_t *flags;
357
358     if (s->rematrixing == AC3_REMATRIXING_NONE)
359         return;
360
361     nb_coefs = FFMIN(s->nb_coefs[0], s->nb_coefs[1]);
362
363     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
364         AC3Block *block = &s->blocks[blk];
365         if (block->new_rematrixing_strategy)
366             flags = block->rematrixing_flags;
367         for (bnd = 0; bnd < 4; bnd++) {
368             if (flags[bnd]) {
369                 start = ff_ac3_rematrix_band_tab[bnd];
370                 end   = FFMIN(nb_coefs, ff_ac3_rematrix_band_tab[bnd+1]);
371                 for (i = start; i < end; i++) {
372                     int32_t lt = block->fixed_coef[0][i];
373                     int32_t rt = block->fixed_coef[1][i];
374                     block->fixed_coef[0][i] = (lt + rt) >> 1;
375                     block->fixed_coef[1][i] = (lt - rt) >> 1;
376                 }
377             }
378         }
379     }
380 }
381
382
383 /**
384  * Initialize exponent tables.
385  */
386 static av_cold void exponent_init(AC3EncodeContext *s)
387 {
388     int i;
389     for (i = 73; i < 256; i++) {
390         exponent_group_tab[0][i] = (i - 1) /  3;
391         exponent_group_tab[1][i] = (i + 2) /  6;
392         exponent_group_tab[2][i] = (i + 8) / 12;
393     }
394     /* LFE */
395     exponent_group_tab[0][7] = 2;
396 }
397
398
399 /**
400  * Extract exponents from the MDCT coefficients.
401  * This takes into account the normalization that was done to the input samples
402  * by adjusting the exponents by the exponent shift values.
403  */
404 static void extract_exponents(AC3EncodeContext *s)
405 {
406     int blk, ch, i;
407
408     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
409         for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
410             AC3Block *block = &s->blocks[blk];
411             uint8_t *exp   = block->exp[ch];
412             int32_t *coef = block->fixed_coef[ch];
413             int exp_shift  = block->exp_shift[ch];
414             for (i = 0; i < AC3_MAX_COEFS; i++) {
415                 int e;
416                 int v = abs(coef[i]);
417                 if (v == 0)
418                     e = 24;
419                 else {
420                     e = 23 - av_log2(v) + exp_shift;
421                     if (e >= 24) {
422                         e = 24;
423                         coef[i] = 0;
424                     }
425                 }
426                 exp[i] = e;
427             }
428         }
429     }
430 }
431
432
433 /**
434  * Exponent Difference Threshold.
435  * New exponents are sent if their SAD exceed this number.
436  */
437 #define EXP_DIFF_THRESHOLD 1000
438
439
440 /**
441  * Calculate exponent strategies for all blocks in a single channel.
442  */
443 static void compute_exp_strategy_ch(AC3EncodeContext *s, uint8_t *exp_strategy,
444                                     uint8_t *exp)
445 {
446     int blk, blk1;
447     int exp_diff;
448
449     /* estimate if the exponent variation & decide if they should be
450        reused in the next frame */
451     exp_strategy[0] = EXP_NEW;
452     exp += AC3_MAX_COEFS;
453     for (blk = 1; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
454         exp_diff = s->dsp.sad[0](NULL, exp, exp - AC3_MAX_COEFS, 16, 16);
455         if (exp_diff > EXP_DIFF_THRESHOLD)
456             exp_strategy[blk] = EXP_NEW;
457         else
458             exp_strategy[blk] = EXP_REUSE;
459         exp += AC3_MAX_COEFS;
460     }
461     emms_c();
462
463     /* now select the encoding strategy type : if exponents are often
464        recoded, we use a coarse encoding */
465     blk = 0;
466     while (blk < AC3_MAX_BLOCKS) {
467         blk1 = blk + 1;
468         while (blk1 < AC3_MAX_BLOCKS && exp_strategy[blk1] == EXP_REUSE)
469             blk1++;
470         switch (blk1 - blk) {
471         case 1:  exp_strategy[blk] = EXP_D45; break;
472         case 2:
473         case 3:  exp_strategy[blk] = EXP_D25; break;
474         default: exp_strategy[blk] = EXP_D15; break;
475         }
476         blk = blk1;
477     }
478 }
479
480
481 /**
482  * Calculate exponent strategies for all channels.
483  * Array arrangement is reversed to simplify the per-channel calculation.
484  */
485 static void compute_exp_strategy(AC3EncodeContext *s)
486 {
487     int ch, blk;
488
489     for (ch = 0; ch < s->fbw_channels; ch++) {
490         compute_exp_strategy_ch(s, s->exp_strategy[ch], s->blocks[0].exp[ch]);
491     }
492     if (s->lfe_on) {
493         ch = s->lfe_channel;
494         s->exp_strategy[ch][0] = EXP_D15;
495         for (blk = 1; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++)
496             s->exp_strategy[ch][blk] = EXP_REUSE;
497     }
498 }
499
500
501 /**
502  * Set each encoded exponent in a block to the minimum of itself and the
503  * exponents in the same frequency bin of up to 5 following blocks.
504  */
505 static void exponent_min(uint8_t *exp, int num_reuse_blocks, int nb_coefs)
506 {
507     int blk, i;
508
509     if (!num_reuse_blocks)
510         return;
511
512     for (i = 0; i < nb_coefs; i++) {
513         uint8_t min_exp = *exp;
514         uint8_t *exp1 = exp + AC3_MAX_COEFS;
515         for (blk = 0; blk < num_reuse_blocks; blk++) {
516             uint8_t next_exp = *exp1;
517             if (next_exp < min_exp)
518                 min_exp = next_exp;
519             exp1 += AC3_MAX_COEFS;
520         }
521         *exp++ = min_exp;
522     }
523 }
524
525
526 /**
527  * Update the exponents so that they are the ones the decoder will decode.
528  */
529 static void encode_exponents_blk_ch(uint8_t *exp, int nb_exps, int exp_strategy)
530 {
531     int nb_groups, i, k;
532
533     nb_groups = exponent_group_tab[exp_strategy-1][nb_exps] * 3;
534
535     /* for each group, compute the minimum exponent */
536     switch(exp_strategy) {
537     case EXP_D25:
538         for (i = 1, k = 1; i <= nb_groups; i++) {
539             uint8_t exp_min = exp[k];
540             if (exp[k+1] < exp_min)
541                 exp_min = exp[k+1];
542             exp[i] = exp_min;
543             k += 2;
544         }
545         break;
546     case EXP_D45:
547         for (i = 1, k = 1; i <= nb_groups; i++) {
548             uint8_t exp_min = exp[k];
549             if (exp[k+1] < exp_min)
550                 exp_min = exp[k+1];
551             if (exp[k+2] < exp_min)
552                 exp_min = exp[k+2];
553             if (exp[k+3] < exp_min)
554                 exp_min = exp[k+3];
555             exp[i] = exp_min;
556             k += 4;
557         }
558         break;
559     }
560
561     /* constraint for DC exponent */
562     if (exp[0] > 15)
563         exp[0] = 15;
564
565     /* decrease the delta between each groups to within 2 so that they can be
566        differentially encoded */
567     for (i = 1; i <= nb_groups; i++)
568         exp[i] = FFMIN(exp[i], exp[i-1] + 2);
569     i--;
570     while (--i >= 0)
571         exp[i] = FFMIN(exp[i], exp[i+1] + 2);
572
573     /* now we have the exponent values the decoder will see */
574     switch (exp_strategy) {
575     case EXP_D25:
576         for (i = nb_groups, k = nb_groups * 2; i > 0; i--) {
577             uint8_t exp1 = exp[i];
578             exp[k--] = exp1;
579             exp[k--] = exp1;
580         }
581         break;
582     case EXP_D45:
583         for (i = nb_groups, k = nb_groups * 4; i > 0; i--) {
584             exp[k] = exp[k-1] = exp[k-2] = exp[k-3] = exp[i];
585             k -= 4;
586         }
587         break;
588     }
589 }
590
591
592 /**
593  * Encode exponents from original extracted form to what the decoder will see.
594  * This copies and groups exponents based on exponent strategy and reduces
595  * deltas between adjacent exponent groups so that they can be differentially
596  * encoded.
597  */
598 static void encode_exponents(AC3EncodeContext *s)
599 {
600     int blk, blk1, ch;
601     uint8_t *exp, *exp1, *exp_strategy;
602     int nb_coefs, num_reuse_blocks;
603
604     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
605         exp          = s->blocks[0].exp[ch];
606         exp_strategy = s->exp_strategy[ch];
607         nb_coefs     = s->nb_coefs[ch];
608
609         blk = 0;
610         while (blk < AC3_MAX_BLOCKS) {
611             blk1 = blk + 1;
612
613             /* count the number of EXP_REUSE blocks after the current block */
614             while (blk1 < AC3_MAX_BLOCKS && exp_strategy[blk1] == EXP_REUSE)
615                 blk1++;
616             num_reuse_blocks = blk1 - blk - 1;
617
618             /* for the EXP_REUSE case we select the min of the exponents */
619             exponent_min(exp, num_reuse_blocks, nb_coefs);
620
621             encode_exponents_blk_ch(exp, nb_coefs, exp_strategy[blk]);
622
623             /* copy encoded exponents for reuse case */
624             exp1 = exp + AC3_MAX_COEFS;
625             while (blk < blk1-1) {
626                 memcpy(exp1, exp, nb_coefs * sizeof(*exp));
627                 exp1 += AC3_MAX_COEFS;
628                 blk++;
629             }
630             blk = blk1;
631             exp = exp1;
632         }
633     }
634 }
635
636
637 /**
638  * Group exponents.
639  * 3 delta-encoded exponents are in each 7-bit group. The number of groups
640  * varies depending on exponent strategy and bandwidth.
641  */
642 static void group_exponents(AC3EncodeContext *s)
643 {
644     int blk, ch, i;
645     int group_size, nb_groups, bit_count;
646     uint8_t *p;
647     int delta0, delta1, delta2;
648     int exp0, exp1;
649
650     bit_count = 0;
651     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
652         AC3Block *block = &s->blocks[blk];
653         for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
654             int exp_strategy = s->exp_strategy[ch][blk];
655             if (exp_strategy == EXP_REUSE)
656                 continue;
657             group_size = exp_strategy + (exp_strategy == EXP_D45);
658             nb_groups = exponent_group_tab[exp_strategy-1][s->nb_coefs[ch]];
659             bit_count += 4 + (nb_groups * 7);
660             p = block->exp[ch];
661
662             /* DC exponent */
663             exp1 = *p++;
664             block->grouped_exp[ch][0] = exp1;
665
666             /* remaining exponents are delta encoded */
667             for (i = 1; i <= nb_groups; i++) {
668                 /* merge three delta in one code */
669                 exp0   = exp1;
670                 exp1   = p[0];
671                 p     += group_size;
672                 delta0 = exp1 - exp0 + 2;
673
674                 exp0   = exp1;
675                 exp1   = p[0];
676                 p     += group_size;
677                 delta1 = exp1 - exp0 + 2;
678
679                 exp0   = exp1;
680                 exp1   = p[0];
681                 p     += group_size;
682                 delta2 = exp1 - exp0 + 2;
683
684                 block->grouped_exp[ch][i] = ((delta0 * 5 + delta1) * 5) + delta2;
685             }
686         }
687     }
688
689     s->exponent_bits = bit_count;
690 }
691
692
693 /**
694  * Calculate final exponents from the supplied MDCT coefficients and exponent shift.
695  * Extract exponents from MDCT coefficients, calculate exponent strategies,
696  * and encode final exponents.
697  */
698 static void process_exponents(AC3EncodeContext *s)
699 {
700     extract_exponents(s);
701
702     compute_exp_strategy(s);
703
704     encode_exponents(s);
705
706     group_exponents(s);
707 }
708
709
710 /**
711  * Count frame bits that are based solely on fixed parameters.
712  * This only has to be run once when the encoder is initialized.
713  */
714 static void count_frame_bits_fixed(AC3EncodeContext *s)
715 {
716     static const int frame_bits_inc[8] = { 0, 0, 2, 2, 2, 4, 2, 4 };
717     int blk;
718     int frame_bits;
719
720     /* assumptions:
721      *   no dynamic range codes
722      *   no channel coupling
723      *   bit allocation parameters do not change between blocks
724      *   SNR offsets do not change between blocks
725      *   no delta bit allocation
726      *   no skipped data
727      *   no auxilliary data
728      */
729
730     /* header size */
731     frame_bits = 65;
732     frame_bits += frame_bits_inc[s->channel_mode];
733
734     /* audio blocks */
735     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
736         frame_bits += s->fbw_channels * 2 + 2; /* blksw * c, dithflag * c, dynrnge, cplstre */
737         if (s->channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO) {
738             frame_bits++; /* rematstr */
739         }
740         frame_bits += 2 * s->fbw_channels; /* chexpstr[2] * c */
741         if (s->lfe_on)
742             frame_bits++; /* lfeexpstr */
743         frame_bits++; /* baie */
744         frame_bits++; /* snr */
745         frame_bits += 2; /* delta / skip */
746     }
747     frame_bits++; /* cplinu for block 0 */
748     /* bit alloc info */
749     /* sdcycod[2], fdcycod[2], sgaincod[2], dbpbcod[2], floorcod[3] */
750     /* csnroffset[6] */
751     /* (fsnoffset[4] + fgaincod[4]) * c */
752     frame_bits += 2*4 + 3 + 6 + s->channels * (4 + 3);
753
754     /* auxdatae, crcrsv */
755     frame_bits += 2;
756
757     /* CRC */
758     frame_bits += 16;
759
760     s->frame_bits_fixed = frame_bits;
761 }
762
763
764 /**
765  * Initialize bit allocation.
766  * Set default parameter codes and calculate parameter values.
767  */
768 static void bit_alloc_init(AC3EncodeContext *s)
769 {
770     int ch;
771
772     /* init default parameters */
773     s->slow_decay_code = 2;
774     s->fast_decay_code = 1;
775     s->slow_gain_code  = 1;
776     s->db_per_bit_code = 3;
777     s->floor_code      = 4;
778     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++)
779         s->fast_gain_code[ch] = 4;
780
781     /* initial snr offset */
782     s->coarse_snr_offset = 40;
783
784     /* compute real values */
785     /* currently none of these values change during encoding, so we can just
786        set them once at initialization */
787     s->bit_alloc.slow_decay = ff_ac3_slow_decay_tab[s->slow_decay_code] >> s->bit_alloc.sr_shift;
788     s->bit_alloc.fast_decay = ff_ac3_fast_decay_tab[s->fast_decay_code] >> s->bit_alloc.sr_shift;
789     s->bit_alloc.slow_gain  = ff_ac3_slow_gain_tab[s->slow_gain_code];
790     s->bit_alloc.db_per_bit = ff_ac3_db_per_bit_tab[s->db_per_bit_code];
791     s->bit_alloc.floor      = ff_ac3_floor_tab[s->floor_code];
792
793     count_frame_bits_fixed(s);
794 }
795
796
797 /**
798  * Count the bits used to encode the frame, minus exponents and mantissas.
799  * Bits based on fixed parameters have already been counted, so now we just
800  * have to add the bits based on parameters that change during encoding.
801  */
802 static void count_frame_bits(AC3EncodeContext *s)
803 {
804     int blk, ch;
805     int frame_bits = 0;
806
807     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
808         /* stereo rematrixing */
809         if (s->channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO &&
810             s->blocks[blk].new_rematrixing_strategy) {
811             frame_bits += 4;
812         }
813
814         for (ch = 0; ch < s->fbw_channels; ch++) {
815             if (s->exp_strategy[ch][blk] != EXP_REUSE)
816                 frame_bits += 6 + 2; /* chbwcod[6], gainrng[2] */
817         }
818     }
819     s->frame_bits = s->frame_bits_fixed + frame_bits;
820 }
821
822
823 /**
824  * Calculate the number of bits needed to encode a set of mantissas.
825  */
826 static int compute_mantissa_size(int mant_cnt[5], uint8_t *bap, int nb_coefs)
827 {
828     int bits, b, i;
829
830     bits = 0;
831     for (i = 0; i < nb_coefs; i++) {
832         b = bap[i];
833         if (b <= 4) {
834             // bap=1 to bap=4 will be counted in compute_mantissa_size_final
835             mant_cnt[b]++;
836         } else if (b <= 13) {
837             // bap=5 to bap=13 use (bap-1) bits
838             bits += b - 1;
839         } else {
840             // bap=14 uses 14 bits and bap=15 uses 16 bits
841             bits += (b == 14) ? 14 : 16;
842         }
843     }
844     return bits;
845 }
846
847
848 /**
849  * Finalize the mantissa bit count by adding in the grouped mantissas.
850  */
851 static int compute_mantissa_size_final(int mant_cnt[5])
852 {
853     // bap=1 : 3 mantissas in 5 bits
854     int bits = (mant_cnt[1] / 3) * 5;
855     // bap=2 : 3 mantissas in 7 bits
856     // bap=4 : 2 mantissas in 7 bits
857     bits += ((mant_cnt[2] / 3) + (mant_cnt[4] >> 1)) * 7;
858     // bap=3 : each mantissa is 3 bits
859     bits += mant_cnt[3] * 3;
860     return bits;
861 }
862
863
864 /**
865  * Calculate masking curve based on the final exponents.
866  * Also calculate the power spectral densities to use in future calculations.
867  */
868 static void bit_alloc_masking(AC3EncodeContext *s)
869 {
870     int blk, ch;
871
872     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
873         AC3Block *block = &s->blocks[blk];
874         for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
875             /* We only need psd and mask for calculating bap.
876                Since we currently do not calculate bap when exponent
877                strategy is EXP_REUSE we do not need to calculate psd or mask. */
878             if (s->exp_strategy[ch][blk] != EXP_REUSE) {
879                 ff_ac3_bit_alloc_calc_psd(block->exp[ch], 0,
880                                           s->nb_coefs[ch],
881                                           block->psd[ch], block->band_psd[ch]);
882                 ff_ac3_bit_alloc_calc_mask(&s->bit_alloc, block->band_psd[ch],
883                                            0, s->nb_coefs[ch],
884                                            ff_ac3_fast_gain_tab[s->fast_gain_code[ch]],
885                                            ch == s->lfe_channel,
886                                            DBA_NONE, 0, NULL, NULL, NULL,
887                                            block->mask[ch]);
888             }
889         }
890     }
891 }
892
893
894 /**
895  * Ensure that bap for each block and channel point to the current bap_buffer.
896  * They may have been switched during the bit allocation search.
897  */
898 static void reset_block_bap(AC3EncodeContext *s)
899 {
900     int blk, ch;
901     if (s->blocks[0].bap[0] == s->bap_buffer)
902         return;
903     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
904         for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
905             s->blocks[blk].bap[ch] = &s->bap_buffer[AC3_MAX_COEFS * (blk * s->channels + ch)];
906         }
907     }
908 }
909
910
911 /**
912  * Run the bit allocation with a given SNR offset.
913  * This calculates the bit allocation pointers that will be used to determine
914  * the quantization of each mantissa.
915  * @return the number of bits needed for mantissas if the given SNR offset is
916  *         is used.
917  */
918 static int bit_alloc(AC3EncodeContext *s, int snr_offset)
919 {
920     int blk, ch;
921     int mantissa_bits;
922     int mant_cnt[5];
923
924     snr_offset = (snr_offset - 240) << 2;
925
926     reset_block_bap(s);
927     mantissa_bits = 0;
928     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
929         AC3Block *block = &s->blocks[blk];
930         // initialize grouped mantissa counts. these are set so that they are
931         // padded to the next whole group size when bits are counted in
932         // compute_mantissa_size_final
933         mant_cnt[0] = mant_cnt[3] = 0;
934         mant_cnt[1] = mant_cnt[2] = 2;
935         mant_cnt[4] = 1;
936         for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
937             /* Currently the only bit allocation parameters which vary across
938                blocks within a frame are the exponent values.  We can take
939                advantage of that by reusing the bit allocation pointers
940                whenever we reuse exponents. */
941             if (s->exp_strategy[ch][blk] == EXP_REUSE) {
942                 memcpy(block->bap[ch], s->blocks[blk-1].bap[ch], AC3_MAX_COEFS);
943             } else {
944                 ff_ac3_bit_alloc_calc_bap(block->mask[ch], block->psd[ch], 0,
945                                           s->nb_coefs[ch], snr_offset,
946                                           s->bit_alloc.floor, ff_ac3_bap_tab,
947                                           block->bap[ch]);
948             }
949             mantissa_bits += compute_mantissa_size(mant_cnt, block->bap[ch], s->nb_coefs[ch]);
950         }
951         mantissa_bits += compute_mantissa_size_final(mant_cnt);
952     }
953     return mantissa_bits;
954 }
955
956
957 /**
958  * Constant bitrate bit allocation search.
959  * Find the largest SNR offset that will allow data to fit in the frame.
960  */
961 static int cbr_bit_allocation(AC3EncodeContext *s)
962 {
963     int ch;
964     int bits_left;
965     int snr_offset, snr_incr;
966
967     bits_left = 8 * s->frame_size - (s->frame_bits + s->exponent_bits);
968
969     snr_offset = s->coarse_snr_offset << 4;
970
971     /* if previous frame SNR offset was 1023, check if current frame can also
972        use SNR offset of 1023. if so, skip the search. */
973     if ((snr_offset | s->fine_snr_offset[0]) == 1023) {
974         if (bit_alloc(s, 1023) <= bits_left)
975             return 0;
976     }
977
978     while (snr_offset >= 0 &&
979            bit_alloc(s, snr_offset) > bits_left) {
980         snr_offset -= 64;
981     }
982     if (snr_offset < 0)
983         return AVERROR(EINVAL);
984
985     FFSWAP(uint8_t *, s->bap_buffer, s->bap1_buffer);
986     for (snr_incr = 64; snr_incr > 0; snr_incr >>= 2) {
987         while (snr_offset + snr_incr <= 1023 &&
988                bit_alloc(s, snr_offset + snr_incr) <= bits_left) {
989             snr_offset += snr_incr;
990             FFSWAP(uint8_t *, s->bap_buffer, s->bap1_buffer);
991         }
992     }
993     FFSWAP(uint8_t *, s->bap_buffer, s->bap1_buffer);
994     reset_block_bap(s);
995
996     s->coarse_snr_offset = snr_offset >> 4;
997     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++)
998         s->fine_snr_offset[ch] = snr_offset & 0xF;
999
1000     return 0;
1001 }
1002
1003
1004 /**
1005  * Downgrade exponent strategies to reduce the bits used by the exponents.
1006  * This is a fallback for when bit allocation fails with the normal exponent
1007  * strategies.  Each time this function is run it only downgrades the
1008  * strategy in 1 channel of 1 block.
1009  * @return non-zero if downgrade was unsuccessful
1010  */
1011 static int downgrade_exponents(AC3EncodeContext *s)
1012 {
1013     int ch, blk;
1014
1015     for (ch = 0; ch < s->fbw_channels; ch++) {
1016         for (blk = AC3_MAX_BLOCKS-1; blk >= 0; blk--) {
1017             if (s->exp_strategy[ch][blk] == EXP_D15) {
1018                 s->exp_strategy[ch][blk] = EXP_D25;
1019                 return 0;
1020             }
1021         }
1022     }
1023     for (ch = 0; ch < s->fbw_channels; ch++) {
1024         for (blk = AC3_MAX_BLOCKS-1; blk >= 0; blk--) {
1025             if (s->exp_strategy[ch][blk] == EXP_D25) {
1026                 s->exp_strategy[ch][blk] = EXP_D45;
1027                 return 0;
1028             }
1029         }
1030     }
1031     for (ch = 0; ch < s->fbw_channels; ch++) {
1032         /* block 0 cannot reuse exponents, so only downgrade D45 to REUSE if
1033            the block number > 0 */
1034         for (blk = AC3_MAX_BLOCKS-1; blk > 0; blk--) {
1035             if (s->exp_strategy[ch][blk] > EXP_REUSE) {
1036                 s->exp_strategy[ch][blk] = EXP_REUSE;
1037                 return 0;
1038             }
1039         }
1040     }
1041     return -1;
1042 }
1043
1044
1045 /**
1046  * Reduce the bandwidth to reduce the number of bits used for a given SNR offset.
1047  * This is a second fallback for when bit allocation still fails after exponents
1048  * have been downgraded.
1049  * @return non-zero if bandwidth reduction was unsuccessful
1050  */
1051 static int reduce_bandwidth(AC3EncodeContext *s, int min_bw_code)
1052 {
1053     int ch;
1054
1055     if (s->bandwidth_code[0] > min_bw_code) {
1056         for (ch = 0; ch < s->fbw_channels; ch++) {
1057             s->bandwidth_code[ch]--;
1058             s->nb_coefs[ch] = s->bandwidth_code[ch] * 3 + 73;
1059         }
1060         return 0;
1061     }
1062     return -1;
1063 }
1064
1065
1066 /**
1067  * Perform bit allocation search.
1068  * Finds the SNR offset value that maximizes quality and fits in the specified
1069  * frame size.  Output is the SNR offset and a set of bit allocation pointers
1070  * used to quantize the mantissas.
1071  */
1072 static int compute_bit_allocation(AC3EncodeContext *s)
1073 {
1074     int ret;
1075
1076     count_frame_bits(s);
1077
1078     bit_alloc_masking(s);
1079
1080     ret = cbr_bit_allocation(s);
1081     while (ret) {
1082         /* fallback 1: downgrade exponents */
1083         if (!downgrade_exponents(s)) {
1084             extract_exponents(s);
1085             encode_exponents(s);
1086             group_exponents(s);
1087             ret = compute_bit_allocation(s);
1088             continue;
1089         }
1090
1091         /* fallback 2: reduce bandwidth */
1092         /* only do this if the user has not specified a specific cutoff
1093            frequency */
1094         if (!s->cutoff && !reduce_bandwidth(s, 0)) {
1095             process_exponents(s);
1096             ret = compute_bit_allocation(s);
1097             continue;
1098         }
1099
1100         /* fallbacks were not enough... */
1101         break;
1102     }
1103
1104     return ret;
1105 }
1106
1107
1108 /**
1109  * Symmetric quantization on 'levels' levels.
1110  */
1111 static inline int sym_quant(int c, int e, int levels)
1112 {
1113     int v;
1114
1115     if (c >= 0) {
1116         v = (levels * (c << e)) >> 24;
1117         v = (v + 1) >> 1;
1118         v = (levels >> 1) + v;
1119     } else {
1120         v = (levels * ((-c) << e)) >> 24;
1121         v = (v + 1) >> 1;
1122         v = (levels >> 1) - v;
1123     }
1124     assert(v >= 0 && v < levels);
1125     return v;
1126 }
1127
1128
1129 /**
1130  * Asymmetric quantization on 2^qbits levels.
1131  */
1132 static inline int asym_quant(int c, int e, int qbits)
1133 {
1134     int lshift, m, v;
1135
1136     lshift = e + qbits - 24;
1137     if (lshift >= 0)
1138         v = c << lshift;
1139     else
1140         v = c >> (-lshift);
1141     /* rounding */
1142     v = (v + 1) >> 1;
1143     m = (1 << (qbits-1));
1144     if (v >= m)
1145         v = m - 1;
1146     assert(v >= -m);
1147     return v & ((1 << qbits)-1);
1148 }
1149
1150
1151 /**
1152  * Quantize a set of mantissas for a single channel in a single block.
1153  */
1154 static void quantize_mantissas_blk_ch(AC3EncodeContext *s, int32_t *fixed_coef,
1155                                       int8_t exp_shift, uint8_t *exp,
1156                                       uint8_t *bap, uint16_t *qmant, int n)
1157 {
1158     int i;
1159
1160     for (i = 0; i < n; i++) {
1161         int v;
1162         int c = fixed_coef[i];
1163         int e = exp[i] - exp_shift;
1164         int b = bap[i];
1165         switch (b) {
1166         case 0:
1167             v = 0;
1168             break;
1169         case 1:
1170             v = sym_quant(c, e, 3);
1171             switch (s->mant1_cnt) {
1172             case 0:
1173                 s->qmant1_ptr = &qmant[i];
1174                 v = 9 * v;
1175                 s->mant1_cnt = 1;
1176                 break;
1177             case 1:
1178                 *s->qmant1_ptr += 3 * v;
1179                 s->mant1_cnt = 2;
1180                 v = 128;
1181                 break;
1182             default:
1183                 *s->qmant1_ptr += v;
1184                 s->mant1_cnt = 0;
1185                 v = 128;
1186                 break;
1187             }
1188             break;
1189         case 2:
1190             v = sym_quant(c, e, 5);
1191             switch (s->mant2_cnt) {
1192             case 0:
1193                 s->qmant2_ptr = &qmant[i];
1194                 v = 25 * v;
1195                 s->mant2_cnt = 1;
1196                 break;
1197             case 1:
1198                 *s->qmant2_ptr += 5 * v;
1199                 s->mant2_cnt = 2;
1200                 v = 128;
1201                 break;
1202             default:
1203                 *s->qmant2_ptr += v;
1204                 s->mant2_cnt = 0;
1205                 v = 128;
1206                 break;
1207             }
1208             break;
1209         case 3:
1210             v = sym_quant(c, e, 7);
1211             break;
1212         case 4:
1213             v = sym_quant(c, e, 11);
1214             switch (s->mant4_cnt) {
1215             case 0:
1216                 s->qmant4_ptr = &qmant[i];
1217                 v = 11 * v;
1218                 s->mant4_cnt = 1;
1219                 break;
1220             default:
1221                 *s->qmant4_ptr += v;
1222                 s->mant4_cnt = 0;
1223                 v = 128;
1224                 break;
1225             }
1226             break;
1227         case 5:
1228             v = sym_quant(c, e, 15);
1229             break;
1230         case 14:
1231             v = asym_quant(c, e, 14);
1232             break;
1233         case 15:
1234             v = asym_quant(c, e, 16);
1235             break;
1236         default:
1237             v = asym_quant(c, e, b - 1);
1238             break;
1239         }
1240         qmant[i] = v;
1241     }
1242 }
1243
1244
1245 /**
1246  * Quantize mantissas using coefficients, exponents, and bit allocation pointers.
1247  */
1248 static void quantize_mantissas(AC3EncodeContext *s)
1249 {
1250     int blk, ch;
1251
1252
1253     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
1254         AC3Block *block = &s->blocks[blk];
1255         s->mant1_cnt  = s->mant2_cnt  = s->mant4_cnt  = 0;
1256         s->qmant1_ptr = s->qmant2_ptr = s->qmant4_ptr = NULL;
1257
1258         for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
1259             quantize_mantissas_blk_ch(s, block->fixed_coef[ch], block->exp_shift[ch],
1260                                       block->exp[ch], block->bap[ch],
1261                                       block->qmant[ch], s->nb_coefs[ch]);
1262         }
1263     }
1264 }
1265
1266
1267 /**
1268  * Write the AC-3 frame header to the output bitstream.
1269  */
1270 static void output_frame_header(AC3EncodeContext *s)
1271 {
1272     put_bits(&s->pb, 16, 0x0b77);   /* frame header */
1273     put_bits(&s->pb, 16, 0);        /* crc1: will be filled later */
1274     put_bits(&s->pb, 2,  s->bit_alloc.sr_code);
1275     put_bits(&s->pb, 6,  s->frame_size_code + (s->frame_size - s->frame_size_min) / 2);
1276     put_bits(&s->pb, 5,  s->bitstream_id);
1277     put_bits(&s->pb, 3,  s->bitstream_mode);
1278     put_bits(&s->pb, 3,  s->channel_mode);
1279     if ((s->channel_mode & 0x01) && s->channel_mode != AC3_CHMODE_MONO)
1280         put_bits(&s->pb, 2, 1);     /* XXX -4.5 dB */
1281     if (s->channel_mode & 0x04)
1282         put_bits(&s->pb, 2, 1);     /* XXX -6 dB */
1283     if (s->channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO)
1284         put_bits(&s->pb, 2, 0);     /* surround not indicated */
1285     put_bits(&s->pb, 1, s->lfe_on); /* LFE */
1286     put_bits(&s->pb, 5, 31);        /* dialog norm: -31 db */
1287     put_bits(&s->pb, 1, 0);         /* no compression control word */
1288     put_bits(&s->pb, 1, 0);         /* no lang code */
1289     put_bits(&s->pb, 1, 0);         /* no audio production info */
1290     put_bits(&s->pb, 1, 0);         /* no copyright */
1291     put_bits(&s->pb, 1, 1);         /* original bitstream */
1292     put_bits(&s->pb, 1, 0);         /* no time code 1 */
1293     put_bits(&s->pb, 1, 0);         /* no time code 2 */
1294     put_bits(&s->pb, 1, 0);         /* no additional bit stream info */
1295 }
1296
1297
1298 /**
1299  * Write one audio block to the output bitstream.
1300  */
1301 static void output_audio_block(AC3EncodeContext *s, int blk)
1302 {
1303     int ch, i, baie, rbnd;
1304     AC3Block *block = &s->blocks[blk];
1305
1306     /* block switching */
1307     for (ch = 0; ch < s->fbw_channels; ch++)
1308         put_bits(&s->pb, 1, 0);
1309
1310     /* dither flags */
1311     for (ch = 0; ch < s->fbw_channels; ch++)
1312         put_bits(&s->pb, 1, 1);
1313
1314     /* dynamic range codes */
1315     put_bits(&s->pb, 1, 0);
1316
1317     /* channel coupling */
1318     if (!blk) {
1319         put_bits(&s->pb, 1, 1); /* coupling strategy present */
1320         put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no coupling strategy */
1321     } else {
1322         put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no new coupling strategy */
1323     }
1324
1325     /* stereo rematrixing */
1326     if (s->channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO) {
1327         put_bits(&s->pb, 1, block->new_rematrixing_strategy);
1328         if (block->new_rematrixing_strategy) {
1329             /* rematrixing flags */
1330             for (rbnd = 0; rbnd < 4; rbnd++)
1331                 put_bits(&s->pb, 1, block->rematrixing_flags[rbnd]);
1332         }
1333     }
1334
1335     /* exponent strategy */
1336     for (ch = 0; ch < s->fbw_channels; ch++)
1337         put_bits(&s->pb, 2, s->exp_strategy[ch][blk]);
1338     if (s->lfe_on)
1339         put_bits(&s->pb, 1, s->exp_strategy[s->lfe_channel][blk]);
1340
1341     /* bandwidth */
1342     for (ch = 0; ch < s->fbw_channels; ch++) {
1343         if (s->exp_strategy[ch][blk] != EXP_REUSE)
1344             put_bits(&s->pb, 6, s->bandwidth_code[ch]);
1345     }
1346
1347     /* exponents */
1348     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
1349         int nb_groups;
1350
1351         if (s->exp_strategy[ch][blk] == EXP_REUSE)
1352             continue;
1353
1354         /* DC exponent */
1355         put_bits(&s->pb, 4, block->grouped_exp[ch][0]);
1356
1357         /* exponent groups */
1358         nb_groups = exponent_group_tab[s->exp_strategy[ch][blk]-1][s->nb_coefs[ch]];
1359         for (i = 1; i <= nb_groups; i++)
1360             put_bits(&s->pb, 7, block->grouped_exp[ch][i]);
1361
1362         /* gain range info */
1363         if (ch != s->lfe_channel)
1364             put_bits(&s->pb, 2, 0);
1365     }
1366
1367     /* bit allocation info */
1368     baie = (blk == 0);
1369     put_bits(&s->pb, 1, baie);
1370     if (baie) {
1371         put_bits(&s->pb, 2, s->slow_decay_code);
1372         put_bits(&s->pb, 2, s->fast_decay_code);
1373         put_bits(&s->pb, 2, s->slow_gain_code);
1374         put_bits(&s->pb, 2, s->db_per_bit_code);
1375         put_bits(&s->pb, 3, s->floor_code);
1376     }
1377
1378     /* snr offset */
1379     put_bits(&s->pb, 1, baie);
1380     if (baie) {
1381         put_bits(&s->pb, 6, s->coarse_snr_offset);
1382         for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
1383             put_bits(&s->pb, 4, s->fine_snr_offset[ch]);
1384             put_bits(&s->pb, 3, s->fast_gain_code[ch]);
1385         }
1386     }
1387
1388     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no delta bit allocation */
1389     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no data to skip */
1390
1391     /* mantissas */
1392     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
1393         int b, q;
1394         for (i = 0; i < s->nb_coefs[ch]; i++) {
1395             q = block->qmant[ch][i];
1396             b = block->bap[ch][i];
1397             switch (b) {
1398             case 0:                                         break;
1399             case 1: if (q != 128) put_bits(&s->pb,   5, q); break;
1400             case 2: if (q != 128) put_bits(&s->pb,   7, q); break;
1401             case 3:               put_bits(&s->pb,   3, q); break;
1402             case 4: if (q != 128) put_bits(&s->pb,   7, q); break;
1403             case 14:              put_bits(&s->pb,  14, q); break;
1404             case 15:              put_bits(&s->pb,  16, q); break;
1405             default:              put_bits(&s->pb, b-1, q); break;
1406             }
1407         }
1408     }
1409 }
1410
1411
1412 /** CRC-16 Polynomial */
1413 #define CRC16_POLY ((1 << 0) | (1 << 2) | (1 << 15) | (1 << 16))
1414
1415
1416 static unsigned int mul_poly(unsigned int a, unsigned int b, unsigned int poly)
1417 {
1418     unsigned int c;
1419
1420     c = 0;
1421     while (a) {
1422         if (a & 1)
1423             c ^= b;
1424         a = a >> 1;
1425         b = b << 1;
1426         if (b & (1 << 16))
1427             b ^= poly;
1428     }
1429     return c;
1430 }
1431
1432
1433 static unsigned int pow_poly(unsigned int a, unsigned int n, unsigned int poly)
1434 {
1435     unsigned int r;
1436     r = 1;
1437     while (n) {
1438         if (n & 1)
1439             r = mul_poly(r, a, poly);
1440         a = mul_poly(a, a, poly);
1441         n >>= 1;
1442     }
1443     return r;
1444 }
1445
1446
1447 /**
1448  * Fill the end of the frame with 0's and compute the two CRCs.
1449  */
1450 static void output_frame_end(AC3EncodeContext *s)
1451 {
1452     const AVCRC *crc_ctx = av_crc_get_table(AV_CRC_16_ANSI);
1453     int frame_size_58, pad_bytes, crc1, crc2_partial, crc2, crc_inv;
1454     uint8_t *frame;
1455
1456     frame_size_58 = ((s->frame_size >> 2) + (s->frame_size >> 4)) << 1;
1457
1458     /* pad the remainder of the frame with zeros */
1459     flush_put_bits(&s->pb);
1460     frame = s->pb.buf;
1461     pad_bytes = s->frame_size - (put_bits_ptr(&s->pb) - frame) - 2;
1462     assert(pad_bytes >= 0);
1463     if (pad_bytes > 0)
1464         memset(put_bits_ptr(&s->pb), 0, pad_bytes);
1465
1466     /* compute crc1 */
1467     /* this is not so easy because it is at the beginning of the data... */
1468     crc1    = av_bswap16(av_crc(crc_ctx, 0, frame + 4, frame_size_58 - 4));
1469     crc_inv = s->crc_inv[s->frame_size > s->frame_size_min];
1470     crc1    = mul_poly(crc_inv, crc1, CRC16_POLY);
1471     AV_WB16(frame + 2, crc1);
1472
1473     /* compute crc2 */
1474     crc2_partial = av_crc(crc_ctx, 0, frame + frame_size_58,
1475                           s->frame_size - frame_size_58 - 3);
1476     crc2 = av_crc(crc_ctx, crc2_partial, frame + s->frame_size - 3, 1);
1477     /* ensure crc2 does not match sync word by flipping crcrsv bit if needed */
1478     if (crc2 == 0x770B) {
1479         frame[s->frame_size - 3] ^= 0x1;
1480         crc2 = av_crc(crc_ctx, crc2_partial, frame + s->frame_size - 3, 1);
1481     }
1482     crc2 = av_bswap16(crc2);
1483     AV_WB16(frame + s->frame_size - 2, crc2);
1484 }
1485
1486
1487 /**
1488  * Write the frame to the output bitstream.
1489  */
1490 static void output_frame(AC3EncodeContext *s, unsigned char *frame)
1491 {
1492     int blk;
1493
1494     init_put_bits(&s->pb, frame, AC3_MAX_CODED_FRAME_SIZE);
1495
1496     output_frame_header(s);
1497
1498     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++)
1499         output_audio_block(s, blk);
1500
1501     output_frame_end(s);
1502 }
1503
1504
1505 /**
1506  * Encode a single AC-3 frame.
1507  */
1508 static int ac3_encode_frame(AVCodecContext *avctx, unsigned char *frame,
1509                             int buf_size, void *data)
1510 {
1511     AC3EncodeContext *s = avctx->priv_data;
1512     const SampleType *samples = data;
1513     int ret;
1514
1515     if (s->bit_alloc.sr_code == 1)
1516         adjust_frame_size(s);
1517
1518     deinterleave_input_samples(s, samples);
1519
1520     apply_mdct(s);
1521
1522     compute_rematrixing_strategy(s);
1523
1524     scale_coefficients(s);
1525
1526     apply_rematrixing(s);
1527
1528     process_exponents(s);
1529
1530     ret = compute_bit_allocation(s);
1531     if (ret) {
1532         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Bit allocation failed. Try increasing the bitrate.\n");
1533         return ret;
1534     }
1535
1536     quantize_mantissas(s);
1537
1538     output_frame(s, frame);
1539
1540     return s->frame_size;
1541 }
1542
1543
1544 /**
1545  * Finalize encoding and free any memory allocated by the encoder.
1546  */
1547 static av_cold int ac3_encode_close(AVCodecContext *avctx)
1548 {
1549     int blk, ch;
1550     AC3EncodeContext *s = avctx->priv_data;
1551
1552     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++)
1553         av_freep(&s->planar_samples[ch]);
1554     av_freep(&s->planar_samples);
1555     av_freep(&s->bap_buffer);
1556     av_freep(&s->bap1_buffer);
1557     av_freep(&s->mdct_coef_buffer);
1558     av_freep(&s->fixed_coef_buffer);
1559     av_freep(&s->exp_buffer);
1560     av_freep(&s->grouped_exp_buffer);
1561     av_freep(&s->psd_buffer);
1562     av_freep(&s->band_psd_buffer);
1563     av_freep(&s->mask_buffer);
1564     av_freep(&s->qmant_buffer);
1565     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
1566         AC3Block *block = &s->blocks[blk];
1567         av_freep(&block->bap);
1568         av_freep(&block->mdct_coef);
1569         av_freep(&block->fixed_coef);
1570         av_freep(&block->exp);
1571         av_freep(&block->grouped_exp);
1572         av_freep(&block->psd);
1573         av_freep(&block->band_psd);
1574         av_freep(&block->mask);
1575         av_freep(&block->qmant);
1576     }
1577
1578     mdct_end(&s->mdct);
1579
1580     av_freep(&avctx->coded_frame);
1581     return 0;
1582 }
1583
1584
1585 /**
1586  * Set channel information during initialization.
1587  */
1588 static av_cold int set_channel_info(AC3EncodeContext *s, int channels,
1589                                     int64_t *channel_layout)
1590 {
1591     int ch_layout;
1592
1593     if (channels < 1 || channels > AC3_MAX_CHANNELS)
1594         return AVERROR(EINVAL);
1595     if ((uint64_t)*channel_layout > 0x7FF)
1596         return AVERROR(EINVAL);
1597     ch_layout = *channel_layout;
1598     if (!ch_layout)
1599         ch_layout = avcodec_guess_channel_layout(channels, CODEC_ID_AC3, NULL);
1600     if (av_get_channel_layout_nb_channels(ch_layout) != channels)
1601         return AVERROR(EINVAL);
1602
1603     s->lfe_on       = !!(ch_layout & AV_CH_LOW_FREQUENCY);
1604     s->channels     = channels;
1605     s->fbw_channels = channels - s->lfe_on;
1606     s->lfe_channel  = s->lfe_on ? s->fbw_channels : -1;
1607     if (s->lfe_on)
1608         ch_layout -= AV_CH_LOW_FREQUENCY;
1609
1610     switch (ch_layout) {
1611     case AV_CH_LAYOUT_MONO:           s->channel_mode = AC3_CHMODE_MONO;   break;
1612     case AV_CH_LAYOUT_STEREO:         s->channel_mode = AC3_CHMODE_STEREO; break;
1613     case AV_CH_LAYOUT_SURROUND:       s->channel_mode = AC3_CHMODE_3F;     break;
1614     case AV_CH_LAYOUT_2_1:            s->channel_mode = AC3_CHMODE_2F1R;   break;
1615     case AV_CH_LAYOUT_4POINT0:        s->channel_mode = AC3_CHMODE_3F1R;   break;
1616     case AV_CH_LAYOUT_QUAD:
1617     case AV_CH_LAYOUT_2_2:            s->channel_mode = AC3_CHMODE_2F2R;   break;
1618     case AV_CH_LAYOUT_5POINT0:
1619     case AV_CH_LAYOUT_5POINT0_BACK:   s->channel_mode = AC3_CHMODE_3F2R;   break;
1620     default:
1621         return AVERROR(EINVAL);
1622     }
1623
1624     s->channel_map  = ff_ac3_enc_channel_map[s->channel_mode][s->lfe_on];
1625     *channel_layout = ch_layout;
1626     if (s->lfe_on)
1627         *channel_layout |= AV_CH_LOW_FREQUENCY;
1628
1629     return 0;
1630 }
1631
1632
1633 static av_cold int validate_options(AVCodecContext *avctx, AC3EncodeContext *s)
1634 {
1635     int i, ret;
1636
1637     /* validate channel layout */
1638     if (!avctx->channel_layout) {
1639         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "No channel layout specified. The "
1640                                       "encoder will guess the layout, but it "
1641                                       "might be incorrect.\n");
1642     }
1643     ret = set_channel_info(s, avctx->channels, &avctx->channel_layout);
1644     if (ret) {
1645         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid channel layout\n");
1646         return ret;
1647     }
1648
1649     /* validate sample rate */
1650     for (i = 0; i < 9; i++) {
1651         if ((ff_ac3_sample_rate_tab[i / 3] >> (i % 3)) == avctx->sample_rate)
1652             break;
1653     }
1654     if (i == 9) {
1655         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid sample rate\n");
1656         return AVERROR(EINVAL);
1657     }
1658     s->sample_rate        = avctx->sample_rate;
1659     s->bit_alloc.sr_shift = i % 3;
1660     s->bit_alloc.sr_code  = i / 3;
1661
1662     /* validate bit rate */
1663     for (i = 0; i < 19; i++) {
1664         if ((ff_ac3_bitrate_tab[i] >> s->bit_alloc.sr_shift)*1000 == avctx->bit_rate)
1665             break;
1666     }
1667     if (i == 19) {
1668         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid bit rate\n");
1669         return AVERROR(EINVAL);
1670     }
1671     s->bit_rate        = avctx->bit_rate;
1672     s->frame_size_code = i << 1;
1673
1674     /* validate cutoff */
1675     if (avctx->cutoff < 0) {
1676         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid cutoff frequency\n");
1677         return AVERROR(EINVAL);
1678     }
1679     s->cutoff = avctx->cutoff;
1680     if (s->cutoff > (s->sample_rate >> 1))
1681         s->cutoff = s->sample_rate >> 1;
1682
1683     return 0;
1684 }
1685
1686
1687 /**
1688  * Set bandwidth for all channels.
1689  * The user can optionally supply a cutoff frequency. Otherwise an appropriate
1690  * default value will be used.
1691  */
1692 static av_cold void set_bandwidth(AC3EncodeContext *s)
1693 {
1694     int ch, bw_code;
1695
1696     if (s->cutoff) {
1697         /* calculate bandwidth based on user-specified cutoff frequency */
1698         int fbw_coeffs;
1699         fbw_coeffs     = s->cutoff * 2 * AC3_MAX_COEFS / s->sample_rate;
1700         bw_code        = av_clip((fbw_coeffs - 73) / 3, 0, 60);
1701     } else {
1702         /* use default bandwidth setting */
1703         /* XXX: should compute the bandwidth according to the frame
1704            size, so that we avoid annoying high frequency artifacts */
1705         bw_code = 50;
1706     }
1707
1708     /* set number of coefficients for each channel */
1709     for (ch = 0; ch < s->fbw_channels; ch++) {
1710         s->bandwidth_code[ch] = bw_code;
1711         s->nb_coefs[ch]       = bw_code * 3 + 73;
1712     }
1713     if (s->lfe_on)
1714         s->nb_coefs[s->lfe_channel] = 7; /* LFE channel always has 7 coefs */
1715 }
1716
1717
1718 static av_cold int allocate_buffers(AVCodecContext *avctx)
1719 {
1720     int blk, ch;
1721     AC3EncodeContext *s = avctx->priv_data;
1722
1723     FF_ALLOC_OR_GOTO(avctx, s->planar_samples, s->channels * sizeof(*s->planar_samples),
1724                      alloc_fail);
1725     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
1726         FF_ALLOCZ_OR_GOTO(avctx, s->planar_samples[ch],
1727                           (AC3_FRAME_SIZE+AC3_BLOCK_SIZE) * sizeof(**s->planar_samples),
1728                           alloc_fail);
1729     }
1730     FF_ALLOC_OR_GOTO(avctx, s->bap_buffer,  AC3_MAX_BLOCKS * s->channels *
1731                      AC3_MAX_COEFS * sizeof(*s->bap_buffer),  alloc_fail);
1732     FF_ALLOC_OR_GOTO(avctx, s->bap1_buffer, AC3_MAX_BLOCKS * s->channels *
1733                      AC3_MAX_COEFS * sizeof(*s->bap1_buffer), alloc_fail);
1734     FF_ALLOC_OR_GOTO(avctx, s->mdct_coef_buffer, AC3_MAX_BLOCKS * s->channels *
1735                      AC3_MAX_COEFS * sizeof(*s->mdct_coef_buffer), alloc_fail);
1736     FF_ALLOC_OR_GOTO(avctx, s->exp_buffer, AC3_MAX_BLOCKS * s->channels *
1737                      AC3_MAX_COEFS * sizeof(*s->exp_buffer), alloc_fail);
1738     FF_ALLOC_OR_GOTO(avctx, s->grouped_exp_buffer, AC3_MAX_BLOCKS * s->channels *
1739                      128 * sizeof(*s->grouped_exp_buffer), alloc_fail);
1740     FF_ALLOC_OR_GOTO(avctx, s->psd_buffer, AC3_MAX_BLOCKS * s->channels *
1741                      AC3_MAX_COEFS * sizeof(*s->psd_buffer), alloc_fail);
1742     FF_ALLOC_OR_GOTO(avctx, s->band_psd_buffer, AC3_MAX_BLOCKS * s->channels *
1743                      64 * sizeof(*s->band_psd_buffer), alloc_fail);
1744     FF_ALLOC_OR_GOTO(avctx, s->mask_buffer, AC3_MAX_BLOCKS * s->channels *
1745                      64 * sizeof(*s->mask_buffer), alloc_fail);
1746     FF_ALLOC_OR_GOTO(avctx, s->qmant_buffer, AC3_MAX_BLOCKS * s->channels *
1747                      AC3_MAX_COEFS * sizeof(*s->qmant_buffer), alloc_fail);
1748     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
1749         AC3Block *block = &s->blocks[blk];
1750         FF_ALLOC_OR_GOTO(avctx, block->bap, s->channels * sizeof(*block->bap),
1751                          alloc_fail);
1752         FF_ALLOCZ_OR_GOTO(avctx, block->mdct_coef, s->channels * sizeof(*block->mdct_coef),
1753                           alloc_fail);
1754         FF_ALLOCZ_OR_GOTO(avctx, block->exp, s->channels * sizeof(*block->exp),
1755                           alloc_fail);
1756         FF_ALLOCZ_OR_GOTO(avctx, block->grouped_exp, s->channels * sizeof(*block->grouped_exp),
1757                           alloc_fail);
1758         FF_ALLOCZ_OR_GOTO(avctx, block->psd, s->channels * sizeof(*block->psd),
1759                           alloc_fail);
1760         FF_ALLOCZ_OR_GOTO(avctx, block->band_psd, s->channels * sizeof(*block->band_psd),
1761                           alloc_fail);
1762         FF_ALLOCZ_OR_GOTO(avctx, block->mask, s->channels * sizeof(*block->mask),
1763                           alloc_fail);
1764         FF_ALLOCZ_OR_GOTO(avctx, block->qmant, s->channels * sizeof(*block->qmant),
1765                           alloc_fail);
1766
1767         for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
1768             /* arrangement: block, channel, coeff */
1769             block->bap[ch]         = &s->bap_buffer        [AC3_MAX_COEFS * (blk * s->channels + ch)];
1770             block->mdct_coef[ch]   = &s->mdct_coef_buffer  [AC3_MAX_COEFS * (blk * s->channels + ch)];
1771             block->grouped_exp[ch] = &s->grouped_exp_buffer[128           * (blk * s->channels + ch)];
1772             block->psd[ch]         = &s->psd_buffer        [AC3_MAX_COEFS * (blk * s->channels + ch)];
1773             block->band_psd[ch]    = &s->band_psd_buffer   [64            * (blk * s->channels + ch)];
1774             block->mask[ch]        = &s->mask_buffer       [64            * (blk * s->channels + ch)];
1775             block->qmant[ch]       = &s->qmant_buffer      [AC3_MAX_COEFS * (blk * s->channels + ch)];
1776
1777             /* arrangement: channel, block, coeff */
1778             block->exp[ch]         = &s->exp_buffer        [AC3_MAX_COEFS * (AC3_MAX_BLOCKS * ch + blk)];
1779         }
1780     }
1781
1782     if (CONFIG_AC3ENC_FLOAT) {
1783         FF_ALLOC_OR_GOTO(avctx, s->fixed_coef_buffer, AC3_MAX_BLOCKS * s->channels *
1784                          AC3_MAX_COEFS * sizeof(*s->fixed_coef_buffer), alloc_fail);
1785         for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
1786             AC3Block *block = &s->blocks[blk];
1787             FF_ALLOCZ_OR_GOTO(avctx, block->fixed_coef, s->channels *
1788                               sizeof(*block->fixed_coef), alloc_fail);
1789             for (ch = 0; ch < s->channels; ch++)
1790                 block->fixed_coef[ch] = &s->fixed_coef_buffer[AC3_MAX_COEFS * (blk * s->channels + ch)];
1791         }
1792     } else {
1793         for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
1794             AC3Block *block = &s->blocks[blk];
1795             FF_ALLOCZ_OR_GOTO(avctx, block->fixed_coef, s->channels *
1796                               sizeof(*block->fixed_coef), alloc_fail);
1797             for (ch = 0; ch < s->channels; ch++)
1798                 block->fixed_coef[ch] = (int32_t *)block->mdct_coef[ch];
1799         }
1800     }
1801
1802     return 0;
1803 alloc_fail:
1804     return AVERROR(ENOMEM);
1805 }
1806
1807
1808 /**
1809  * Initialize the encoder.
1810  */
1811 static av_cold int ac3_encode_init(AVCodecContext *avctx)
1812 {
1813     AC3EncodeContext *s = avctx->priv_data;
1814     int ret, frame_size_58;
1815
1816     avctx->frame_size = AC3_FRAME_SIZE;
1817
1818     ff_ac3_common_init();
1819
1820     ret = validate_options(avctx, s);
1821     if (ret)
1822         return ret;
1823
1824     s->bitstream_id   = 8 + s->bit_alloc.sr_shift;
1825     s->bitstream_mode = 0; /* complete main audio service */
1826
1827     s->frame_size_min  = 2 * ff_ac3_frame_size_tab[s->frame_size_code][s->bit_alloc.sr_code];
1828     s->bits_written    = 0;
1829     s->samples_written = 0;
1830     s->frame_size      = s->frame_size_min;
1831
1832     /* calculate crc_inv for both possible frame sizes */
1833     frame_size_58 = (( s->frame_size    >> 2) + ( s->frame_size    >> 4)) << 1;
1834     s->crc_inv[0] = pow_poly((CRC16_POLY >> 1), (8 * frame_size_58) - 16, CRC16_POLY);
1835     if (s->bit_alloc.sr_code == 1) {
1836         frame_size_58 = (((s->frame_size+2) >> 2) + ((s->frame_size+2) >> 4)) << 1;
1837         s->crc_inv[1] = pow_poly((CRC16_POLY >> 1), (8 * frame_size_58) - 16, CRC16_POLY);
1838     }
1839
1840     set_bandwidth(s);
1841
1842     rematrixing_init(s);
1843
1844     exponent_init(s);
1845
1846     bit_alloc_init(s);
1847
1848     ret = mdct_init(avctx, &s->mdct, 9);
1849     if (ret)
1850         goto init_fail;
1851
1852     ret = allocate_buffers(avctx);
1853     if (ret)
1854         goto init_fail;
1855
1856     avctx->coded_frame= avcodec_alloc_frame();
1857
1858     dsputil_init(&s->dsp, avctx);
1859
1860     return 0;
1861 init_fail:
1862     ac3_encode_close(avctx);
1863     return ret;
1864 }