cosmetics: rename block_num to blk for variable name consistency
[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(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->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     for (blk = 1; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
453         exp_diff = s->dsp.sad[0](NULL, exp[blk], exp[blk-1], 16, 16);
454         if (exp_diff > EXP_DIFF_THRESHOLD)
455             exp_strategy[blk] = EXP_NEW;
456         else
457             exp_strategy[blk] = EXP_REUSE;
458     }
459     emms_c();
460
461     /* now select the encoding strategy type : if exponents are often
462        recoded, we use a coarse encoding */
463     blk = 0;
464     while (blk < AC3_MAX_BLOCKS) {
465         blk1 = blk + 1;
466         while (blk1 < AC3_MAX_BLOCKS && exp_strategy[blk1] == EXP_REUSE)
467             blk1++;
468         switch (blk1 - blk) {
469         case 1:  exp_strategy[blk] = EXP_D45; break;
470         case 2:
471         case 3:  exp_strategy[blk] = EXP_D25; break;
472         default: exp_strategy[blk] = EXP_D15; break;
473         }
474         blk = blk1;
475     }
476 }
477
478
479 /**
480  * Calculate exponent strategies for all channels.
481  * Array arrangement is reversed to simplify the per-channel calculation.
482  */
483 static void compute_exp_strategy(AC3EncodeContext *s)
484 {
485     uint8_t *exp1[AC3_MAX_CHANNELS][AC3_MAX_BLOCKS];
486     uint8_t exp_str1[AC3_MAX_CHANNELS][AC3_MAX_BLOCKS];
487     int ch, blk;
488
489     for (ch = 0; ch < s->fbw_channels; ch++) {
490         for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
491             exp1[ch][blk]     = s->blocks[blk].exp[ch];
492             exp_str1[ch][blk] = s->exp_strategy[ch][blk];
493         }
494
495         compute_exp_strategy_ch(s, exp_str1[ch], exp1[ch]);
496
497         for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++)
498             s->exp_strategy[ch][blk] = exp_str1[ch][blk];
499     }
500     if (s->lfe_on) {
501         ch = s->lfe_channel;
502         s->exp_strategy[ch][0] = EXP_D15;
503         for (blk = 1; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++)
504             s->exp_strategy[ch][blk] = EXP_REUSE;
505     }
506 }
507
508
509 /**
510  * Set each encoded exponent in a block to the minimum of itself and the
511  * exponent in the same frequency bin of a following block.
512  * exp[i] = min(exp[i], exp1[i]
513  */
514 static void exponent_min(uint8_t *exp, uint8_t *exp1, int n)
515 {
516     int i;
517     for (i = 0; i < n; i++) {
518         if (exp1[i] < exp[i])
519             exp[i] = exp1[i];
520     }
521 }
522
523
524 /**
525  * Update the exponents so that they are the ones the decoder will decode.
526  */
527 static void encode_exponents_blk_ch(uint8_t *exp, int nb_exps, int exp_strategy)
528 {
529     int nb_groups, i, k;
530
531     nb_groups = exponent_group_tab[exp_strategy-1][nb_exps] * 3;
532
533     /* for each group, compute the minimum exponent */
534     switch(exp_strategy) {
535     case EXP_D25:
536         for (i = 1, k = 1; i <= nb_groups; i++) {
537             uint8_t exp_min = exp[k];
538             if (exp[k+1] < exp_min)
539                 exp_min = exp[k+1];
540             exp[i] = exp_min;
541             k += 2;
542         }
543         break;
544     case EXP_D45:
545         for (i = 1, k = 1; i <= nb_groups; i++) {
546             uint8_t exp_min = exp[k];
547             if (exp[k+1] < exp_min)
548                 exp_min = exp[k+1];
549             if (exp[k+2] < exp_min)
550                 exp_min = exp[k+2];
551             if (exp[k+3] < exp_min)
552                 exp_min = exp[k+3];
553             exp[i] = exp_min;
554             k += 4;
555         }
556         break;
557     }
558
559     /* constraint for DC exponent */
560     if (exp[0] > 15)
561         exp[0] = 15;
562
563     /* decrease the delta between each groups to within 2 so that they can be
564        differentially encoded */
565     for (i = 1; i <= nb_groups; i++)
566         exp[i] = FFMIN(exp[i], exp[i-1] + 2);
567     i--;
568     while (--i >= 0)
569         exp[i] = FFMIN(exp[i], exp[i+1] + 2);
570
571     /* now we have the exponent values the decoder will see */
572     switch (exp_strategy) {
573     case EXP_D25:
574         for (i = nb_groups, k = nb_groups * 2; i > 0; i--) {
575             uint8_t exp1 = exp[i];
576             exp[k--] = exp1;
577             exp[k--] = exp1;
578         }
579         break;
580     case EXP_D45:
581         for (i = nb_groups, k = nb_groups * 4; i > 0; i--) {
582             exp[k] = exp[k-1] = exp[k-2] = exp[k-3] = exp[i];
583             k -= 4;
584         }
585         break;
586     }
587 }
588
589
590 /**
591  * Encode exponents from original extracted form to what the decoder will see.
592  * This copies and groups exponents based on exponent strategy and reduces
593  * deltas between adjacent exponent groups so that they can be differentially
594  * encoded.
595  */
596 static void encode_exponents(AC3EncodeContext *s)
597 {
598     int blk, blk1, blk2, ch;
599     AC3Block *block, *block1, *block2;
600
601     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
602         blk = 0;
603         block = &s->blocks[0];
604         while (blk < AC3_MAX_BLOCKS) {
605             blk1 = blk + 1;
606             block1 = block + 1;
607             /* for the EXP_REUSE case we select the min of the exponents */
608             while (blk1 < AC3_MAX_BLOCKS && s->exp_strategy[ch][blk1] == EXP_REUSE) {
609                 exponent_min(block->exp[ch], block1->exp[ch], s->nb_coefs[ch]);
610                 blk1++;
611                 block1++;
612             }
613             encode_exponents_blk_ch(block->exp[ch], s->nb_coefs[ch],
614                                     s->exp_strategy[ch][blk]);
615             /* copy encoded exponents for reuse case */
616             block2 = block + 1;
617             for (blk2 = blk+1; blk2 < blk1; blk2++, block2++) {
618                 memcpy(block2->exp[ch], block->exp[ch],
619                        s->nb_coefs[ch] * sizeof(uint8_t));
620             }
621             blk = blk1;
622             block = block1;
623         }
624     }
625 }
626
627
628 /**
629  * Group exponents.
630  * 3 delta-encoded exponents are in each 7-bit group. The number of groups
631  * varies depending on exponent strategy and bandwidth.
632  */
633 static void group_exponents(AC3EncodeContext *s)
634 {
635     int blk, ch, i;
636     int group_size, nb_groups, bit_count;
637     uint8_t *p;
638     int delta0, delta1, delta2;
639     int exp0, exp1;
640
641     bit_count = 0;
642     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
643         AC3Block *block = &s->blocks[blk];
644         for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
645             if (s->exp_strategy[ch][blk] == EXP_REUSE) {
646                 continue;
647             }
648             group_size = s->exp_strategy[ch][blk] + (s->exp_strategy[ch][blk] == EXP_D45);
649             nb_groups = exponent_group_tab[s->exp_strategy[ch][blk]-1][s->nb_coefs[ch]];
650             bit_count += 4 + (nb_groups * 7);
651             p = block->exp[ch];
652
653             /* DC exponent */
654             exp1 = *p++;
655             block->grouped_exp[ch][0] = exp1;
656
657             /* remaining exponents are delta encoded */
658             for (i = 1; i <= nb_groups; i++) {
659                 /* merge three delta in one code */
660                 exp0   = exp1;
661                 exp1   = p[0];
662                 p     += group_size;
663                 delta0 = exp1 - exp0 + 2;
664
665                 exp0   = exp1;
666                 exp1   = p[0];
667                 p     += group_size;
668                 delta1 = exp1 - exp0 + 2;
669
670                 exp0   = exp1;
671                 exp1   = p[0];
672                 p     += group_size;
673                 delta2 = exp1 - exp0 + 2;
674
675                 block->grouped_exp[ch][i] = ((delta0 * 5 + delta1) * 5) + delta2;
676             }
677         }
678     }
679
680     s->exponent_bits = bit_count;
681 }
682
683
684 /**
685  * Calculate final exponents from the supplied MDCT coefficients and exponent shift.
686  * Extract exponents from MDCT coefficients, calculate exponent strategies,
687  * and encode final exponents.
688  */
689 static void process_exponents(AC3EncodeContext *s)
690 {
691     extract_exponents(s);
692
693     compute_exp_strategy(s);
694
695     encode_exponents(s);
696
697     group_exponents(s);
698 }
699
700
701 /**
702  * Count frame bits that are based solely on fixed parameters.
703  * This only has to be run once when the encoder is initialized.
704  */
705 static void count_frame_bits_fixed(AC3EncodeContext *s)
706 {
707     static const int frame_bits_inc[8] = { 0, 0, 2, 2, 2, 4, 2, 4 };
708     int blk;
709     int frame_bits;
710
711     /* assumptions:
712      *   no dynamic range codes
713      *   no channel coupling
714      *   bit allocation parameters do not change between blocks
715      *   SNR offsets do not change between blocks
716      *   no delta bit allocation
717      *   no skipped data
718      *   no auxilliary data
719      */
720
721     /* header size */
722     frame_bits = 65;
723     frame_bits += frame_bits_inc[s->channel_mode];
724
725     /* audio blocks */
726     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
727         frame_bits += s->fbw_channels * 2 + 2; /* blksw * c, dithflag * c, dynrnge, cplstre */
728         if (s->channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO) {
729             frame_bits++; /* rematstr */
730         }
731         frame_bits += 2 * s->fbw_channels; /* chexpstr[2] * c */
732         if (s->lfe_on)
733             frame_bits++; /* lfeexpstr */
734         frame_bits++; /* baie */
735         frame_bits++; /* snr */
736         frame_bits += 2; /* delta / skip */
737     }
738     frame_bits++; /* cplinu for block 0 */
739     /* bit alloc info */
740     /* sdcycod[2], fdcycod[2], sgaincod[2], dbpbcod[2], floorcod[3] */
741     /* csnroffset[6] */
742     /* (fsnoffset[4] + fgaincod[4]) * c */
743     frame_bits += 2*4 + 3 + 6 + s->channels * (4 + 3);
744
745     /* auxdatae, crcrsv */
746     frame_bits += 2;
747
748     /* CRC */
749     frame_bits += 16;
750
751     s->frame_bits_fixed = frame_bits;
752 }
753
754
755 /**
756  * Initialize bit allocation.
757  * Set default parameter codes and calculate parameter values.
758  */
759 static void bit_alloc_init(AC3EncodeContext *s)
760 {
761     int ch;
762
763     /* init default parameters */
764     s->slow_decay_code = 2;
765     s->fast_decay_code = 1;
766     s->slow_gain_code  = 1;
767     s->db_per_bit_code = 3;
768     s->floor_code      = 4;
769     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++)
770         s->fast_gain_code[ch] = 4;
771
772     /* initial snr offset */
773     s->coarse_snr_offset = 40;
774
775     /* compute real values */
776     /* currently none of these values change during encoding, so we can just
777        set them once at initialization */
778     s->bit_alloc.slow_decay = ff_ac3_slow_decay_tab[s->slow_decay_code] >> s->bit_alloc.sr_shift;
779     s->bit_alloc.fast_decay = ff_ac3_fast_decay_tab[s->fast_decay_code] >> s->bit_alloc.sr_shift;
780     s->bit_alloc.slow_gain  = ff_ac3_slow_gain_tab[s->slow_gain_code];
781     s->bit_alloc.db_per_bit = ff_ac3_db_per_bit_tab[s->db_per_bit_code];
782     s->bit_alloc.floor      = ff_ac3_floor_tab[s->floor_code];
783
784     count_frame_bits_fixed(s);
785 }
786
787
788 /**
789  * Count the bits used to encode the frame, minus exponents and mantissas.
790  * Bits based on fixed parameters have already been counted, so now we just
791  * have to add the bits based on parameters that change during encoding.
792  */
793 static void count_frame_bits(AC3EncodeContext *s)
794 {
795     int blk, ch;
796     int frame_bits = 0;
797
798     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
799         /* stereo rematrixing */
800         if (s->channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO &&
801             s->blocks[blk].new_rematrixing_strategy) {
802             frame_bits += 4;
803         }
804
805         for (ch = 0; ch < s->fbw_channels; ch++) {
806             if (s->exp_strategy[ch][blk] != EXP_REUSE)
807                 frame_bits += 6 + 2; /* chbwcod[6], gainrng[2] */
808         }
809     }
810     s->frame_bits = s->frame_bits_fixed + frame_bits;
811 }
812
813
814 /**
815  * Calculate the number of bits needed to encode a set of mantissas.
816  */
817 static int compute_mantissa_size(int mant_cnt[5], uint8_t *bap, int nb_coefs)
818 {
819     int bits, b, i;
820
821     bits = 0;
822     for (i = 0; i < nb_coefs; i++) {
823         b = bap[i];
824         if (b <= 4) {
825             // bap=1 to bap=4 will be counted in compute_mantissa_size_final
826             mant_cnt[b]++;
827         } else if (b <= 13) {
828             // bap=5 to bap=13 use (bap-1) bits
829             bits += b - 1;
830         } else {
831             // bap=14 uses 14 bits and bap=15 uses 16 bits
832             bits += (b == 14) ? 14 : 16;
833         }
834     }
835     return bits;
836 }
837
838
839 /**
840  * Finalize the mantissa bit count by adding in the grouped mantissas.
841  */
842 static int compute_mantissa_size_final(int mant_cnt[5])
843 {
844     // bap=1 : 3 mantissas in 5 bits
845     int bits = (mant_cnt[1] / 3) * 5;
846     // bap=2 : 3 mantissas in 7 bits
847     // bap=4 : 2 mantissas in 7 bits
848     bits += ((mant_cnt[2] / 3) + (mant_cnt[4] >> 1)) * 7;
849     // bap=3 : each mantissa is 3 bits
850     bits += mant_cnt[3] * 3;
851     return bits;
852 }
853
854
855 /**
856  * Calculate masking curve based on the final exponents.
857  * Also calculate the power spectral densities to use in future calculations.
858  */
859 static void bit_alloc_masking(AC3EncodeContext *s)
860 {
861     int blk, ch;
862
863     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
864         AC3Block *block = &s->blocks[blk];
865         for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
866             /* We only need psd and mask for calculating bap.
867                Since we currently do not calculate bap when exponent
868                strategy is EXP_REUSE we do not need to calculate psd or mask. */
869             if (s->exp_strategy[ch][blk] != EXP_REUSE) {
870                 ff_ac3_bit_alloc_calc_psd(block->exp[ch], 0,
871                                           s->nb_coefs[ch],
872                                           block->psd[ch], block->band_psd[ch]);
873                 ff_ac3_bit_alloc_calc_mask(&s->bit_alloc, block->band_psd[ch],
874                                            0, s->nb_coefs[ch],
875                                            ff_ac3_fast_gain_tab[s->fast_gain_code[ch]],
876                                            ch == s->lfe_channel,
877                                            DBA_NONE, 0, NULL, NULL, NULL,
878                                            block->mask[ch]);
879             }
880         }
881     }
882 }
883
884
885 /**
886  * Ensure that bap for each block and channel point to the current bap_buffer.
887  * They may have been switched during the bit allocation search.
888  */
889 static void reset_block_bap(AC3EncodeContext *s)
890 {
891     int blk, ch;
892     if (s->blocks[0].bap[0] == s->bap_buffer)
893         return;
894     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
895         for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
896             s->blocks[blk].bap[ch] = &s->bap_buffer[AC3_MAX_COEFS * (blk * s->channels + ch)];
897         }
898     }
899 }
900
901
902 /**
903  * Run the bit allocation with a given SNR offset.
904  * This calculates the bit allocation pointers that will be used to determine
905  * the quantization of each mantissa.
906  * @return the number of bits needed for mantissas if the given SNR offset is
907  *         is used.
908  */
909 static int bit_alloc(AC3EncodeContext *s, int snr_offset)
910 {
911     int blk, ch;
912     int mantissa_bits;
913     int mant_cnt[5];
914
915     snr_offset = (snr_offset - 240) << 2;
916
917     reset_block_bap(s);
918     mantissa_bits = 0;
919     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
920         AC3Block *block = &s->blocks[blk];
921         // initialize grouped mantissa counts. these are set so that they are
922         // padded to the next whole group size when bits are counted in
923         // compute_mantissa_size_final
924         mant_cnt[0] = mant_cnt[3] = 0;
925         mant_cnt[1] = mant_cnt[2] = 2;
926         mant_cnt[4] = 1;
927         for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
928             /* Currently the only bit allocation parameters which vary across
929                blocks within a frame are the exponent values.  We can take
930                advantage of that by reusing the bit allocation pointers
931                whenever we reuse exponents. */
932             if (s->exp_strategy[ch][blk] == EXP_REUSE) {
933                 memcpy(block->bap[ch], s->blocks[blk-1].bap[ch], AC3_MAX_COEFS);
934             } else {
935                 ff_ac3_bit_alloc_calc_bap(block->mask[ch], block->psd[ch], 0,
936                                           s->nb_coefs[ch], snr_offset,
937                                           s->bit_alloc.floor, ff_ac3_bap_tab,
938                                           block->bap[ch]);
939             }
940             mantissa_bits += compute_mantissa_size(mant_cnt, block->bap[ch], s->nb_coefs[ch]);
941         }
942         mantissa_bits += compute_mantissa_size_final(mant_cnt);
943     }
944     return mantissa_bits;
945 }
946
947
948 /**
949  * Constant bitrate bit allocation search.
950  * Find the largest SNR offset that will allow data to fit in the frame.
951  */
952 static int cbr_bit_allocation(AC3EncodeContext *s)
953 {
954     int ch;
955     int bits_left;
956     int snr_offset, snr_incr;
957
958     bits_left = 8 * s->frame_size - (s->frame_bits + s->exponent_bits);
959
960     snr_offset = s->coarse_snr_offset << 4;
961
962     /* if previous frame SNR offset was 1023, check if current frame can also
963        use SNR offset of 1023. if so, skip the search. */
964     if ((snr_offset | s->fine_snr_offset[0]) == 1023) {
965         if (bit_alloc(s, 1023) <= bits_left)
966             return 0;
967     }
968
969     while (snr_offset >= 0 &&
970            bit_alloc(s, snr_offset) > bits_left) {
971         snr_offset -= 64;
972     }
973     if (snr_offset < 0)
974         return AVERROR(EINVAL);
975
976     FFSWAP(uint8_t *, s->bap_buffer, s->bap1_buffer);
977     for (snr_incr = 64; snr_incr > 0; snr_incr >>= 2) {
978         while (snr_offset + snr_incr <= 1023 &&
979                bit_alloc(s, snr_offset + snr_incr) <= bits_left) {
980             snr_offset += snr_incr;
981             FFSWAP(uint8_t *, s->bap_buffer, s->bap1_buffer);
982         }
983     }
984     FFSWAP(uint8_t *, s->bap_buffer, s->bap1_buffer);
985     reset_block_bap(s);
986
987     s->coarse_snr_offset = snr_offset >> 4;
988     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++)
989         s->fine_snr_offset[ch] = snr_offset & 0xF;
990
991     return 0;
992 }
993
994
995 /**
996  * Downgrade exponent strategies to reduce the bits used by the exponents.
997  * This is a fallback for when bit allocation fails with the normal exponent
998  * strategies.  Each time this function is run it only downgrades the
999  * strategy in 1 channel of 1 block.
1000  * @return non-zero if downgrade was unsuccessful
1001  */
1002 static int downgrade_exponents(AC3EncodeContext *s)
1003 {
1004     int ch, blk;
1005
1006     for (ch = 0; ch < s->fbw_channels; ch++) {
1007         for (blk = AC3_MAX_BLOCKS-1; blk >= 0; blk--) {
1008             if (s->exp_strategy[ch][blk] == EXP_D15) {
1009                 s->exp_strategy[ch][blk] = EXP_D25;
1010                 return 0;
1011             }
1012         }
1013     }
1014     for (ch = 0; ch < s->fbw_channels; ch++) {
1015         for (blk = AC3_MAX_BLOCKS-1; blk >= 0; blk--) {
1016             if (s->exp_strategy[ch][blk] == EXP_D25) {
1017                 s->exp_strategy[ch][blk] = EXP_D45;
1018                 return 0;
1019             }
1020         }
1021     }
1022     for (ch = 0; ch < s->fbw_channels; ch++) {
1023         /* block 0 cannot reuse exponents, so only downgrade D45 to REUSE if
1024            the block number > 0 */
1025         for (blk = AC3_MAX_BLOCKS-1; blk > 0; blk--) {
1026             if (s->exp_strategy[ch][blk] > EXP_REUSE) {
1027                 s->exp_strategy[ch][blk] = EXP_REUSE;
1028                 return 0;
1029             }
1030         }
1031     }
1032     return -1;
1033 }
1034
1035
1036 /**
1037  * Reduce the bandwidth to reduce the number of bits used for a given SNR offset.
1038  * This is a second fallback for when bit allocation still fails after exponents
1039  * have been downgraded.
1040  * @return non-zero if bandwidth reduction was unsuccessful
1041  */
1042 static int reduce_bandwidth(AC3EncodeContext *s, int min_bw_code)
1043 {
1044     int ch;
1045
1046     if (s->bandwidth_code[0] > min_bw_code) {
1047         for (ch = 0; ch < s->fbw_channels; ch++) {
1048             s->bandwidth_code[ch]--;
1049             s->nb_coefs[ch] = s->bandwidth_code[ch] * 3 + 73;
1050         }
1051         return 0;
1052     }
1053     return -1;
1054 }
1055
1056
1057 /**
1058  * Perform bit allocation search.
1059  * Finds the SNR offset value that maximizes quality and fits in the specified
1060  * frame size.  Output is the SNR offset and a set of bit allocation pointers
1061  * used to quantize the mantissas.
1062  */
1063 static int compute_bit_allocation(AC3EncodeContext *s)
1064 {
1065     int ret;
1066
1067     count_frame_bits(s);
1068
1069     bit_alloc_masking(s);
1070
1071     ret = cbr_bit_allocation(s);
1072     while (ret) {
1073         /* fallback 1: downgrade exponents */
1074         if (!downgrade_exponents(s)) {
1075             extract_exponents(s);
1076             encode_exponents(s);
1077             group_exponents(s);
1078             ret = compute_bit_allocation(s);
1079             continue;
1080         }
1081
1082         /* fallback 2: reduce bandwidth */
1083         /* only do this if the user has not specified a specific cutoff
1084            frequency */
1085         if (!s->cutoff && !reduce_bandwidth(s, 0)) {
1086             process_exponents(s);
1087             ret = compute_bit_allocation(s);
1088             continue;
1089         }
1090
1091         /* fallbacks were not enough... */
1092         break;
1093     }
1094
1095     return ret;
1096 }
1097
1098
1099 /**
1100  * Symmetric quantization on 'levels' levels.
1101  */
1102 static inline int sym_quant(int c, int e, int levels)
1103 {
1104     int v;
1105
1106     if (c >= 0) {
1107         v = (levels * (c << e)) >> 24;
1108         v = (v + 1) >> 1;
1109         v = (levels >> 1) + v;
1110     } else {
1111         v = (levels * ((-c) << e)) >> 24;
1112         v = (v + 1) >> 1;
1113         v = (levels >> 1) - v;
1114     }
1115     assert(v >= 0 && v < levels);
1116     return v;
1117 }
1118
1119
1120 /**
1121  * Asymmetric quantization on 2^qbits levels.
1122  */
1123 static inline int asym_quant(int c, int e, int qbits)
1124 {
1125     int lshift, m, v;
1126
1127     lshift = e + qbits - 24;
1128     if (lshift >= 0)
1129         v = c << lshift;
1130     else
1131         v = c >> (-lshift);
1132     /* rounding */
1133     v = (v + 1) >> 1;
1134     m = (1 << (qbits-1));
1135     if (v >= m)
1136         v = m - 1;
1137     assert(v >= -m);
1138     return v & ((1 << qbits)-1);
1139 }
1140
1141
1142 /**
1143  * Quantize a set of mantissas for a single channel in a single block.
1144  */
1145 static void quantize_mantissas_blk_ch(AC3EncodeContext *s, int32_t *fixed_coef,
1146                                       int8_t exp_shift, uint8_t *exp,
1147                                       uint8_t *bap, uint16_t *qmant, int n)
1148 {
1149     int i;
1150
1151     for (i = 0; i < n; i++) {
1152         int v;
1153         int c = fixed_coef[i];
1154         int e = exp[i] - exp_shift;
1155         int b = bap[i];
1156         switch (b) {
1157         case 0:
1158             v = 0;
1159             break;
1160         case 1:
1161             v = sym_quant(c, e, 3);
1162             switch (s->mant1_cnt) {
1163             case 0:
1164                 s->qmant1_ptr = &qmant[i];
1165                 v = 9 * v;
1166                 s->mant1_cnt = 1;
1167                 break;
1168             case 1:
1169                 *s->qmant1_ptr += 3 * v;
1170                 s->mant1_cnt = 2;
1171                 v = 128;
1172                 break;
1173             default:
1174                 *s->qmant1_ptr += v;
1175                 s->mant1_cnt = 0;
1176                 v = 128;
1177                 break;
1178             }
1179             break;
1180         case 2:
1181             v = sym_quant(c, e, 5);
1182             switch (s->mant2_cnt) {
1183             case 0:
1184                 s->qmant2_ptr = &qmant[i];
1185                 v = 25 * v;
1186                 s->mant2_cnt = 1;
1187                 break;
1188             case 1:
1189                 *s->qmant2_ptr += 5 * v;
1190                 s->mant2_cnt = 2;
1191                 v = 128;
1192                 break;
1193             default:
1194                 *s->qmant2_ptr += v;
1195                 s->mant2_cnt = 0;
1196                 v = 128;
1197                 break;
1198             }
1199             break;
1200         case 3:
1201             v = sym_quant(c, e, 7);
1202             break;
1203         case 4:
1204             v = sym_quant(c, e, 11);
1205             switch (s->mant4_cnt) {
1206             case 0:
1207                 s->qmant4_ptr = &qmant[i];
1208                 v = 11 * v;
1209                 s->mant4_cnt = 1;
1210                 break;
1211             default:
1212                 *s->qmant4_ptr += v;
1213                 s->mant4_cnt = 0;
1214                 v = 128;
1215                 break;
1216             }
1217             break;
1218         case 5:
1219             v = sym_quant(c, e, 15);
1220             break;
1221         case 14:
1222             v = asym_quant(c, e, 14);
1223             break;
1224         case 15:
1225             v = asym_quant(c, e, 16);
1226             break;
1227         default:
1228             v = asym_quant(c, e, b - 1);
1229             break;
1230         }
1231         qmant[i] = v;
1232     }
1233 }
1234
1235
1236 /**
1237  * Quantize mantissas using coefficients, exponents, and bit allocation pointers.
1238  */
1239 static void quantize_mantissas(AC3EncodeContext *s)
1240 {
1241     int blk, ch;
1242
1243
1244     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
1245         AC3Block *block = &s->blocks[blk];
1246         s->mant1_cnt  = s->mant2_cnt  = s->mant4_cnt  = 0;
1247         s->qmant1_ptr = s->qmant2_ptr = s->qmant4_ptr = NULL;
1248
1249         for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
1250             quantize_mantissas_blk_ch(s, block->fixed_coef[ch], block->exp_shift[ch],
1251                                       block->exp[ch], block->bap[ch],
1252                                       block->qmant[ch], s->nb_coefs[ch]);
1253         }
1254     }
1255 }
1256
1257
1258 /**
1259  * Write the AC-3 frame header to the output bitstream.
1260  */
1261 static void output_frame_header(AC3EncodeContext *s)
1262 {
1263     put_bits(&s->pb, 16, 0x0b77);   /* frame header */
1264     put_bits(&s->pb, 16, 0);        /* crc1: will be filled later */
1265     put_bits(&s->pb, 2,  s->bit_alloc.sr_code);
1266     put_bits(&s->pb, 6,  s->frame_size_code + (s->frame_size - s->frame_size_min) / 2);
1267     put_bits(&s->pb, 5,  s->bitstream_id);
1268     put_bits(&s->pb, 3,  s->bitstream_mode);
1269     put_bits(&s->pb, 3,  s->channel_mode);
1270     if ((s->channel_mode & 0x01) && s->channel_mode != AC3_CHMODE_MONO)
1271         put_bits(&s->pb, 2, 1);     /* XXX -4.5 dB */
1272     if (s->channel_mode & 0x04)
1273         put_bits(&s->pb, 2, 1);     /* XXX -6 dB */
1274     if (s->channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO)
1275         put_bits(&s->pb, 2, 0);     /* surround not indicated */
1276     put_bits(&s->pb, 1, s->lfe_on); /* LFE */
1277     put_bits(&s->pb, 5, 31);        /* dialog norm: -31 db */
1278     put_bits(&s->pb, 1, 0);         /* no compression control word */
1279     put_bits(&s->pb, 1, 0);         /* no lang code */
1280     put_bits(&s->pb, 1, 0);         /* no audio production info */
1281     put_bits(&s->pb, 1, 0);         /* no copyright */
1282     put_bits(&s->pb, 1, 1);         /* original bitstream */
1283     put_bits(&s->pb, 1, 0);         /* no time code 1 */
1284     put_bits(&s->pb, 1, 0);         /* no time code 2 */
1285     put_bits(&s->pb, 1, 0);         /* no additional bit stream info */
1286 }
1287
1288
1289 /**
1290  * Write one audio block to the output bitstream.
1291  */
1292 static void output_audio_block(AC3EncodeContext *s, int blk)
1293 {
1294     int ch, i, baie, rbnd;
1295     AC3Block *block = &s->blocks[blk];
1296
1297     /* block switching */
1298     for (ch = 0; ch < s->fbw_channels; ch++)
1299         put_bits(&s->pb, 1, 0);
1300
1301     /* dither flags */
1302     for (ch = 0; ch < s->fbw_channels; ch++)
1303         put_bits(&s->pb, 1, 1);
1304
1305     /* dynamic range codes */
1306     put_bits(&s->pb, 1, 0);
1307
1308     /* channel coupling */
1309     if (!blk) {
1310         put_bits(&s->pb, 1, 1); /* coupling strategy present */
1311         put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no coupling strategy */
1312     } else {
1313         put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no new coupling strategy */
1314     }
1315
1316     /* stereo rematrixing */
1317     if (s->channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO) {
1318         put_bits(&s->pb, 1, block->new_rematrixing_strategy);
1319         if (block->new_rematrixing_strategy) {
1320             /* rematrixing flags */
1321             for (rbnd = 0; rbnd < 4; rbnd++)
1322                 put_bits(&s->pb, 1, block->rematrixing_flags[rbnd]);
1323         }
1324     }
1325
1326     /* exponent strategy */
1327     for (ch = 0; ch < s->fbw_channels; ch++)
1328         put_bits(&s->pb, 2, s->exp_strategy[ch][blk]);
1329     if (s->lfe_on)
1330         put_bits(&s->pb, 1, s->exp_strategy[s->lfe_channel][blk]);
1331
1332     /* bandwidth */
1333     for (ch = 0; ch < s->fbw_channels; ch++) {
1334         if (s->exp_strategy[ch][blk] != EXP_REUSE)
1335             put_bits(&s->pb, 6, s->bandwidth_code[ch]);
1336     }
1337
1338     /* exponents */
1339     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
1340         int nb_groups;
1341
1342         if (s->exp_strategy[ch][blk] == EXP_REUSE)
1343             continue;
1344
1345         /* DC exponent */
1346         put_bits(&s->pb, 4, block->grouped_exp[ch][0]);
1347
1348         /* exponent groups */
1349         nb_groups = exponent_group_tab[s->exp_strategy[ch][blk]-1][s->nb_coefs[ch]];
1350         for (i = 1; i <= nb_groups; i++)
1351             put_bits(&s->pb, 7, block->grouped_exp[ch][i]);
1352
1353         /* gain range info */
1354         if (ch != s->lfe_channel)
1355             put_bits(&s->pb, 2, 0);
1356     }
1357
1358     /* bit allocation info */
1359     baie = (blk == 0);
1360     put_bits(&s->pb, 1, baie);
1361     if (baie) {
1362         put_bits(&s->pb, 2, s->slow_decay_code);
1363         put_bits(&s->pb, 2, s->fast_decay_code);
1364         put_bits(&s->pb, 2, s->slow_gain_code);
1365         put_bits(&s->pb, 2, s->db_per_bit_code);
1366         put_bits(&s->pb, 3, s->floor_code);
1367     }
1368
1369     /* snr offset */
1370     put_bits(&s->pb, 1, baie);
1371     if (baie) {
1372         put_bits(&s->pb, 6, s->coarse_snr_offset);
1373         for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
1374             put_bits(&s->pb, 4, s->fine_snr_offset[ch]);
1375             put_bits(&s->pb, 3, s->fast_gain_code[ch]);
1376         }
1377     }
1378
1379     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no delta bit allocation */
1380     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no data to skip */
1381
1382     /* mantissas */
1383     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
1384         int b, q;
1385         for (i = 0; i < s->nb_coefs[ch]; i++) {
1386             q = block->qmant[ch][i];
1387             b = block->bap[ch][i];
1388             switch (b) {
1389             case 0:                                         break;
1390             case 1: if (q != 128) put_bits(&s->pb,   5, q); break;
1391             case 2: if (q != 128) put_bits(&s->pb,   7, q); break;
1392             case 3:               put_bits(&s->pb,   3, q); break;
1393             case 4: if (q != 128) put_bits(&s->pb,   7, q); break;
1394             case 14:              put_bits(&s->pb,  14, q); break;
1395             case 15:              put_bits(&s->pb,  16, q); break;
1396             default:              put_bits(&s->pb, b-1, q); break;
1397             }
1398         }
1399     }
1400 }
1401
1402
1403 /** CRC-16 Polynomial */
1404 #define CRC16_POLY ((1 << 0) | (1 << 2) | (1 << 15) | (1 << 16))
1405
1406
1407 static unsigned int mul_poly(unsigned int a, unsigned int b, unsigned int poly)
1408 {
1409     unsigned int c;
1410
1411     c = 0;
1412     while (a) {
1413         if (a & 1)
1414             c ^= b;
1415         a = a >> 1;
1416         b = b << 1;
1417         if (b & (1 << 16))
1418             b ^= poly;
1419     }
1420     return c;
1421 }
1422
1423
1424 static unsigned int pow_poly(unsigned int a, unsigned int n, unsigned int poly)
1425 {
1426     unsigned int r;
1427     r = 1;
1428     while (n) {
1429         if (n & 1)
1430             r = mul_poly(r, a, poly);
1431         a = mul_poly(a, a, poly);
1432         n >>= 1;
1433     }
1434     return r;
1435 }
1436
1437
1438 /**
1439  * Fill the end of the frame with 0's and compute the two CRCs.
1440  */
1441 static void output_frame_end(AC3EncodeContext *s)
1442 {
1443     const AVCRC *crc_ctx = av_crc_get_table(AV_CRC_16_ANSI);
1444     int frame_size_58, pad_bytes, crc1, crc2_partial, crc2, crc_inv;
1445     uint8_t *frame;
1446
1447     frame_size_58 = ((s->frame_size >> 2) + (s->frame_size >> 4)) << 1;
1448
1449     /* pad the remainder of the frame with zeros */
1450     flush_put_bits(&s->pb);
1451     frame = s->pb.buf;
1452     pad_bytes = s->frame_size - (put_bits_ptr(&s->pb) - frame) - 2;
1453     assert(pad_bytes >= 0);
1454     if (pad_bytes > 0)
1455         memset(put_bits_ptr(&s->pb), 0, pad_bytes);
1456
1457     /* compute crc1 */
1458     /* this is not so easy because it is at the beginning of the data... */
1459     crc1    = av_bswap16(av_crc(crc_ctx, 0, frame + 4, frame_size_58 - 4));
1460     crc_inv = s->crc_inv[s->frame_size > s->frame_size_min];
1461     crc1    = mul_poly(crc_inv, crc1, CRC16_POLY);
1462     AV_WB16(frame + 2, crc1);
1463
1464     /* compute crc2 */
1465     crc2_partial = av_crc(crc_ctx, 0, frame + frame_size_58,
1466                           s->frame_size - frame_size_58 - 3);
1467     crc2 = av_crc(crc_ctx, crc2_partial, frame + s->frame_size - 3, 1);
1468     /* ensure crc2 does not match sync word by flipping crcrsv bit if needed */
1469     if (crc2 == 0x770B) {
1470         frame[s->frame_size - 3] ^= 0x1;
1471         crc2 = av_crc(crc_ctx, crc2_partial, frame + s->frame_size - 3, 1);
1472     }
1473     crc2 = av_bswap16(crc2);
1474     AV_WB16(frame + s->frame_size - 2, crc2);
1475 }
1476
1477
1478 /**
1479  * Write the frame to the output bitstream.
1480  */
1481 static void output_frame(AC3EncodeContext *s, unsigned char *frame)
1482 {
1483     int blk;
1484
1485     init_put_bits(&s->pb, frame, AC3_MAX_CODED_FRAME_SIZE);
1486
1487     output_frame_header(s);
1488
1489     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++)
1490         output_audio_block(s, blk);
1491
1492     output_frame_end(s);
1493 }
1494
1495
1496 /**
1497  * Encode a single AC-3 frame.
1498  */
1499 static int ac3_encode_frame(AVCodecContext *avctx, unsigned char *frame,
1500                             int buf_size, void *data)
1501 {
1502     AC3EncodeContext *s = avctx->priv_data;
1503     const SampleType *samples = data;
1504     int ret;
1505
1506     if (s->bit_alloc.sr_code == 1)
1507         adjust_frame_size(s);
1508
1509     deinterleave_input_samples(s, samples);
1510
1511     apply_mdct(s);
1512
1513     compute_rematrixing_strategy(s);
1514
1515     scale_coefficients(s);
1516
1517     apply_rematrixing(s);
1518
1519     process_exponents(s);
1520
1521     ret = compute_bit_allocation(s);
1522     if (ret) {
1523         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Bit allocation failed. Try increasing the bitrate.\n");
1524         return ret;
1525     }
1526
1527     quantize_mantissas(s);
1528
1529     output_frame(s, frame);
1530
1531     return s->frame_size;
1532 }
1533
1534
1535 /**
1536  * Finalize encoding and free any memory allocated by the encoder.
1537  */
1538 static av_cold int ac3_encode_close(AVCodecContext *avctx)
1539 {
1540     int blk, ch;
1541     AC3EncodeContext *s = avctx->priv_data;
1542
1543     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++)
1544         av_freep(&s->planar_samples[ch]);
1545     av_freep(&s->planar_samples);
1546     av_freep(&s->bap_buffer);
1547     av_freep(&s->bap1_buffer);
1548     av_freep(&s->mdct_coef_buffer);
1549     av_freep(&s->fixed_coef_buffer);
1550     av_freep(&s->exp_buffer);
1551     av_freep(&s->grouped_exp_buffer);
1552     av_freep(&s->psd_buffer);
1553     av_freep(&s->band_psd_buffer);
1554     av_freep(&s->mask_buffer);
1555     av_freep(&s->qmant_buffer);
1556     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
1557         AC3Block *block = &s->blocks[blk];
1558         av_freep(&block->bap);
1559         av_freep(&block->mdct_coef);
1560         av_freep(&block->fixed_coef);
1561         av_freep(&block->exp);
1562         av_freep(&block->grouped_exp);
1563         av_freep(&block->psd);
1564         av_freep(&block->band_psd);
1565         av_freep(&block->mask);
1566         av_freep(&block->qmant);
1567     }
1568
1569     mdct_end(&s->mdct);
1570
1571     av_freep(&avctx->coded_frame);
1572     return 0;
1573 }
1574
1575
1576 /**
1577  * Set channel information during initialization.
1578  */
1579 static av_cold int set_channel_info(AC3EncodeContext *s, int channels,
1580                                     int64_t *channel_layout)
1581 {
1582     int ch_layout;
1583
1584     if (channels < 1 || channels > AC3_MAX_CHANNELS)
1585         return AVERROR(EINVAL);
1586     if ((uint64_t)*channel_layout > 0x7FF)
1587         return AVERROR(EINVAL);
1588     ch_layout = *channel_layout;
1589     if (!ch_layout)
1590         ch_layout = avcodec_guess_channel_layout(channels, CODEC_ID_AC3, NULL);
1591     if (av_get_channel_layout_nb_channels(ch_layout) != channels)
1592         return AVERROR(EINVAL);
1593
1594     s->lfe_on       = !!(ch_layout & AV_CH_LOW_FREQUENCY);
1595     s->channels     = channels;
1596     s->fbw_channels = channels - s->lfe_on;
1597     s->lfe_channel  = s->lfe_on ? s->fbw_channels : -1;
1598     if (s->lfe_on)
1599         ch_layout -= AV_CH_LOW_FREQUENCY;
1600
1601     switch (ch_layout) {
1602     case AV_CH_LAYOUT_MONO:           s->channel_mode = AC3_CHMODE_MONO;   break;
1603     case AV_CH_LAYOUT_STEREO:         s->channel_mode = AC3_CHMODE_STEREO; break;
1604     case AV_CH_LAYOUT_SURROUND:       s->channel_mode = AC3_CHMODE_3F;     break;
1605     case AV_CH_LAYOUT_2_1:            s->channel_mode = AC3_CHMODE_2F1R;   break;
1606     case AV_CH_LAYOUT_4POINT0:        s->channel_mode = AC3_CHMODE_3F1R;   break;
1607     case AV_CH_LAYOUT_QUAD:
1608     case AV_CH_LAYOUT_2_2:            s->channel_mode = AC3_CHMODE_2F2R;   break;
1609     case AV_CH_LAYOUT_5POINT0:
1610     case AV_CH_LAYOUT_5POINT0_BACK:   s->channel_mode = AC3_CHMODE_3F2R;   break;
1611     default:
1612         return AVERROR(EINVAL);
1613     }
1614
1615     s->channel_map  = ff_ac3_enc_channel_map[s->channel_mode][s->lfe_on];
1616     *channel_layout = ch_layout;
1617     if (s->lfe_on)
1618         *channel_layout |= AV_CH_LOW_FREQUENCY;
1619
1620     return 0;
1621 }
1622
1623
1624 static av_cold int validate_options(AVCodecContext *avctx, AC3EncodeContext *s)
1625 {
1626     int i, ret;
1627
1628     /* validate channel layout */
1629     if (!avctx->channel_layout) {
1630         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "No channel layout specified. The "
1631                                       "encoder will guess the layout, but it "
1632                                       "might be incorrect.\n");
1633     }
1634     ret = set_channel_info(s, avctx->channels, &avctx->channel_layout);
1635     if (ret) {
1636         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid channel layout\n");
1637         return ret;
1638     }
1639
1640     /* validate sample rate */
1641     for (i = 0; i < 9; i++) {
1642         if ((ff_ac3_sample_rate_tab[i / 3] >> (i % 3)) == avctx->sample_rate)
1643             break;
1644     }
1645     if (i == 9) {
1646         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid sample rate\n");
1647         return AVERROR(EINVAL);
1648     }
1649     s->sample_rate        = avctx->sample_rate;
1650     s->bit_alloc.sr_shift = i % 3;
1651     s->bit_alloc.sr_code  = i / 3;
1652
1653     /* validate bit rate */
1654     for (i = 0; i < 19; i++) {
1655         if ((ff_ac3_bitrate_tab[i] >> s->bit_alloc.sr_shift)*1000 == avctx->bit_rate)
1656             break;
1657     }
1658     if (i == 19) {
1659         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid bit rate\n");
1660         return AVERROR(EINVAL);
1661     }
1662     s->bit_rate        = avctx->bit_rate;
1663     s->frame_size_code = i << 1;
1664
1665     /* validate cutoff */
1666     if (avctx->cutoff < 0) {
1667         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid cutoff frequency\n");
1668         return AVERROR(EINVAL);
1669     }
1670     s->cutoff = avctx->cutoff;
1671     if (s->cutoff > (s->sample_rate >> 1))
1672         s->cutoff = s->sample_rate >> 1;
1673
1674     return 0;
1675 }
1676
1677
1678 /**
1679  * Set bandwidth for all channels.
1680  * The user can optionally supply a cutoff frequency. Otherwise an appropriate
1681  * default value will be used.
1682  */
1683 static av_cold void set_bandwidth(AC3EncodeContext *s)
1684 {
1685     int ch, bw_code;
1686
1687     if (s->cutoff) {
1688         /* calculate bandwidth based on user-specified cutoff frequency */
1689         int fbw_coeffs;
1690         fbw_coeffs     = s->cutoff * 2 * AC3_MAX_COEFS / s->sample_rate;
1691         bw_code        = av_clip((fbw_coeffs - 73) / 3, 0, 60);
1692     } else {
1693         /* use default bandwidth setting */
1694         /* XXX: should compute the bandwidth according to the frame
1695            size, so that we avoid annoying high frequency artifacts */
1696         bw_code = 50;
1697     }
1698
1699     /* set number of coefficients for each channel */
1700     for (ch = 0; ch < s->fbw_channels; ch++) {
1701         s->bandwidth_code[ch] = bw_code;
1702         s->nb_coefs[ch]       = bw_code * 3 + 73;
1703     }
1704     if (s->lfe_on)
1705         s->nb_coefs[s->lfe_channel] = 7; /* LFE channel always has 7 coefs */
1706 }
1707
1708
1709 static av_cold int allocate_buffers(AVCodecContext *avctx)
1710 {
1711     int blk, ch;
1712     AC3EncodeContext *s = avctx->priv_data;
1713
1714     FF_ALLOC_OR_GOTO(avctx, s->planar_samples, s->channels * sizeof(*s->planar_samples),
1715                      alloc_fail);
1716     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
1717         FF_ALLOCZ_OR_GOTO(avctx, s->planar_samples[ch],
1718                           (AC3_FRAME_SIZE+AC3_BLOCK_SIZE) * sizeof(**s->planar_samples),
1719                           alloc_fail);
1720     }
1721     FF_ALLOC_OR_GOTO(avctx, s->bap_buffer,  AC3_MAX_BLOCKS * s->channels *
1722                      AC3_MAX_COEFS * sizeof(*s->bap_buffer),  alloc_fail);
1723     FF_ALLOC_OR_GOTO(avctx, s->bap1_buffer, AC3_MAX_BLOCKS * s->channels *
1724                      AC3_MAX_COEFS * sizeof(*s->bap1_buffer), alloc_fail);
1725     FF_ALLOC_OR_GOTO(avctx, s->mdct_coef_buffer, AC3_MAX_BLOCKS * s->channels *
1726                      AC3_MAX_COEFS * sizeof(*s->mdct_coef_buffer), alloc_fail);
1727     FF_ALLOC_OR_GOTO(avctx, s->exp_buffer, AC3_MAX_BLOCKS * s->channels *
1728                      AC3_MAX_COEFS * sizeof(*s->exp_buffer), alloc_fail);
1729     FF_ALLOC_OR_GOTO(avctx, s->grouped_exp_buffer, AC3_MAX_BLOCKS * s->channels *
1730                      128 * sizeof(*s->grouped_exp_buffer), alloc_fail);
1731     FF_ALLOC_OR_GOTO(avctx, s->psd_buffer, AC3_MAX_BLOCKS * s->channels *
1732                      AC3_MAX_COEFS * sizeof(*s->psd_buffer), alloc_fail);
1733     FF_ALLOC_OR_GOTO(avctx, s->band_psd_buffer, AC3_MAX_BLOCKS * s->channels *
1734                      64 * sizeof(*s->band_psd_buffer), alloc_fail);
1735     FF_ALLOC_OR_GOTO(avctx, s->mask_buffer, AC3_MAX_BLOCKS * s->channels *
1736                      64 * sizeof(*s->mask_buffer), alloc_fail);
1737     FF_ALLOC_OR_GOTO(avctx, s->qmant_buffer, AC3_MAX_BLOCKS * s->channels *
1738                      AC3_MAX_COEFS * sizeof(*s->qmant_buffer), alloc_fail);
1739     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
1740         AC3Block *block = &s->blocks[blk];
1741         FF_ALLOC_OR_GOTO(avctx, block->bap, s->channels * sizeof(*block->bap),
1742                          alloc_fail);
1743         FF_ALLOCZ_OR_GOTO(avctx, block->mdct_coef, s->channels * sizeof(*block->mdct_coef),
1744                           alloc_fail);
1745         FF_ALLOCZ_OR_GOTO(avctx, block->exp, s->channels * sizeof(*block->exp),
1746                           alloc_fail);
1747         FF_ALLOCZ_OR_GOTO(avctx, block->grouped_exp, s->channels * sizeof(*block->grouped_exp),
1748                           alloc_fail);
1749         FF_ALLOCZ_OR_GOTO(avctx, block->psd, s->channels * sizeof(*block->psd),
1750                           alloc_fail);
1751         FF_ALLOCZ_OR_GOTO(avctx, block->band_psd, s->channels * sizeof(*block->band_psd),
1752                           alloc_fail);
1753         FF_ALLOCZ_OR_GOTO(avctx, block->mask, s->channels * sizeof(*block->mask),
1754                           alloc_fail);
1755         FF_ALLOCZ_OR_GOTO(avctx, block->qmant, s->channels * sizeof(*block->qmant),
1756                           alloc_fail);
1757
1758         for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
1759             /* arrangement: block, channel, coeff */
1760             block->bap[ch]         = &s->bap_buffer        [AC3_MAX_COEFS * (blk * s->channels + ch)];
1761             block->mdct_coef[ch]   = &s->mdct_coef_buffer  [AC3_MAX_COEFS * (blk * s->channels + ch)];
1762             block->grouped_exp[ch] = &s->grouped_exp_buffer[128           * (blk * s->channels + ch)];
1763             block->psd[ch]         = &s->psd_buffer        [AC3_MAX_COEFS * (blk * s->channels + ch)];
1764             block->band_psd[ch]    = &s->band_psd_buffer   [64            * (blk * s->channels + ch)];
1765             block->mask[ch]        = &s->mask_buffer       [64            * (blk * s->channels + ch)];
1766             block->qmant[ch]       = &s->qmant_buffer      [AC3_MAX_COEFS * (blk * s->channels + ch)];
1767
1768             /* arrangement: channel, block, coeff */
1769             block->exp[ch]         = &s->exp_buffer        [AC3_MAX_COEFS * (AC3_MAX_BLOCKS * ch + blk)];
1770         }
1771     }
1772
1773     if (CONFIG_AC3ENC_FLOAT) {
1774         FF_ALLOC_OR_GOTO(avctx, s->fixed_coef_buffer, AC3_MAX_BLOCKS * s->channels *
1775                          AC3_MAX_COEFS * sizeof(*s->fixed_coef_buffer), alloc_fail);
1776         for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
1777             AC3Block *block = &s->blocks[blk];
1778             FF_ALLOCZ_OR_GOTO(avctx, block->fixed_coef, s->channels *
1779                               sizeof(*block->fixed_coef), alloc_fail);
1780             for (ch = 0; ch < s->channels; ch++)
1781                 block->fixed_coef[ch] = &s->fixed_coef_buffer[AC3_MAX_COEFS * (blk * s->channels + ch)];
1782         }
1783     } else {
1784         for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
1785             AC3Block *block = &s->blocks[blk];
1786             FF_ALLOCZ_OR_GOTO(avctx, block->fixed_coef, s->channels *
1787                               sizeof(*block->fixed_coef), alloc_fail);
1788             for (ch = 0; ch < s->channels; ch++)
1789                 block->fixed_coef[ch] = (int32_t *)block->mdct_coef[ch];
1790         }
1791     }
1792
1793     return 0;
1794 alloc_fail:
1795     return AVERROR(ENOMEM);
1796 }
1797
1798
1799 /**
1800  * Initialize the encoder.
1801  */
1802 static av_cold int ac3_encode_init(AVCodecContext *avctx)
1803 {
1804     AC3EncodeContext *s = avctx->priv_data;
1805     int ret, frame_size_58;
1806
1807     avctx->frame_size = AC3_FRAME_SIZE;
1808
1809     ac3_common_init();
1810
1811     ret = validate_options(avctx, s);
1812     if (ret)
1813         return ret;
1814
1815     s->bitstream_id   = 8 + s->bit_alloc.sr_shift;
1816     s->bitstream_mode = 0; /* complete main audio service */
1817
1818     s->frame_size_min  = 2 * ff_ac3_frame_size_tab[s->frame_size_code][s->bit_alloc.sr_code];
1819     s->bits_written    = 0;
1820     s->samples_written = 0;
1821     s->frame_size      = s->frame_size_min;
1822
1823     /* calculate crc_inv for both possible frame sizes */
1824     frame_size_58 = (( s->frame_size    >> 2) + ( s->frame_size    >> 4)) << 1;
1825     s->crc_inv[0] = pow_poly((CRC16_POLY >> 1), (8 * frame_size_58) - 16, CRC16_POLY);
1826     if (s->bit_alloc.sr_code == 1) {
1827         frame_size_58 = (((s->frame_size+2) >> 2) + ((s->frame_size+2) >> 4)) << 1;
1828         s->crc_inv[1] = pow_poly((CRC16_POLY >> 1), (8 * frame_size_58) - 16, CRC16_POLY);
1829     }
1830
1831     set_bandwidth(s);
1832
1833     rematrixing_init(s);
1834
1835     exponent_init(s);
1836
1837     bit_alloc_init(s);
1838
1839     ret = mdct_init(avctx, &s->mdct, 9);
1840     if (ret)
1841         goto init_fail;
1842
1843     ret = allocate_buffers(avctx);
1844     if (ret)
1845         goto init_fail;
1846
1847     avctx->coded_frame= avcodec_alloc_frame();
1848
1849     dsputil_init(&s->dsp, avctx);
1850
1851     return 0;
1852 init_fail:
1853     ac3_encode_close(avctx);
1854     return ret;
1855 }