avcodec/idctdsp: Transmit studio_profile to init instead of using AVCodecContext...
[ffmpeg.git] / libavcodec / dcaenc.c
1 /*
2  * DCA encoder
3  * Copyright (C) 2008-2012 Alexander E. Patrakov
4  *               2010 Benjamin Larsson
5  *               2011 Xiang Wang
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 #define FFT_FLOAT 0
25 #define FFT_FIXED_32 1
26
27 #include "libavutil/avassert.h"
28 #include "libavutil/channel_layout.h"
29 #include "libavutil/common.h"
30 #include "libavutil/ffmath.h"
31 #include "libavutil/opt.h"
32 #include "avcodec.h"
33 #include "dca.h"
34 #include "dcaadpcm.h"
35 #include "dcamath.h"
36 #include "dca_core.h"
37 #include "dcadata.h"
38 #include "dcaenc.h"
39 #include "fft.h"
40 #include "internal.h"
41 #include "mathops.h"
42 #include "put_bits.h"
43
44 #define MAX_CHANNELS 6
45 #define DCA_MAX_FRAME_SIZE 16384
46 #define DCA_HEADER_SIZE 13
47 #define DCA_LFE_SAMPLES 8
48
49 #define DCAENC_SUBBANDS 32
50 #define SUBFRAMES 1
51 #define SUBSUBFRAMES 2
52 #define SUBBAND_SAMPLES (SUBFRAMES * SUBSUBFRAMES * 8)
53 #define AUBANDS 25
54
55 #define COS_T(x) (c->cos_table[(x) & 2047])
56
57 typedef struct CompressionOptions {
58     int adpcm_mode;
59 } CompressionOptions;
60
61 typedef struct DCAEncContext {
62     AVClass *class;
63     PutBitContext pb;
64     DCAADPCMEncContext adpcm_ctx;
65     FFTContext mdct;
66     CompressionOptions options;
67     int frame_size;
68     int frame_bits;
69     int fullband_channels;
70     int channels;
71     int lfe_channel;
72     int samplerate_index;
73     int bitrate_index;
74     int channel_config;
75     const int32_t *band_interpolation;
76     const int32_t *band_spectrum;
77     int lfe_scale_factor;
78     softfloat lfe_quant;
79     int32_t lfe_peak_cb;
80     const int8_t *channel_order_tab;  ///< channel reordering table, lfe and non lfe
81
82     int32_t prediction_mode[MAX_CHANNELS][DCAENC_SUBBANDS];
83     int32_t adpcm_history[MAX_CHANNELS][DCAENC_SUBBANDS][DCA_ADPCM_COEFFS * 2];
84     int32_t history[MAX_CHANNELS][512]; /* This is a circular buffer */
85     int32_t *subband[MAX_CHANNELS][DCAENC_SUBBANDS];
86     int32_t quantized[MAX_CHANNELS][DCAENC_SUBBANDS][SUBBAND_SAMPLES];
87     int32_t peak_cb[MAX_CHANNELS][DCAENC_SUBBANDS];
88     int32_t diff_peak_cb[MAX_CHANNELS][DCAENC_SUBBANDS]; ///< expected peak of residual signal
89     int32_t downsampled_lfe[DCA_LFE_SAMPLES];
90     int32_t masking_curve_cb[SUBSUBFRAMES][256];
91     int32_t bit_allocation_sel[MAX_CHANNELS];
92     int abits[MAX_CHANNELS][DCAENC_SUBBANDS];
93     int scale_factor[MAX_CHANNELS][DCAENC_SUBBANDS];
94     softfloat quant[MAX_CHANNELS][DCAENC_SUBBANDS];
95     int32_t quant_index_sel[MAX_CHANNELS][DCA_CODE_BOOKS];
96     int32_t eff_masking_curve_cb[256];
97     int32_t band_masking_cb[32];
98     int32_t worst_quantization_noise;
99     int32_t worst_noise_ever;
100     int consumed_bits;
101     int consumed_adpcm_bits; ///< Number of bits to transmit ADPCM related info
102
103     int32_t cos_table[2048];
104     int32_t band_interpolation_tab[2][512];
105     int32_t band_spectrum_tab[2][8];
106     int32_t auf[9][AUBANDS][256];
107     int32_t cb_to_add[256];
108     int32_t cb_to_level[2048];
109     int32_t lfe_fir_64i[512];
110 } DCAEncContext;
111
112 /* Transfer function of outer and middle ear, Hz -> dB */
113 static double hom(double f)
114 {
115     double f1 = f / 1000;
116
117     return -3.64 * pow(f1, -0.8)
118            + 6.8 * exp(-0.6 * (f1 - 3.4) * (f1 - 3.4))
119            - 6.0 * exp(-0.15 * (f1 - 8.7) * (f1 - 8.7))
120            - 0.0006 * (f1 * f1) * (f1 * f1);
121 }
122
123 static double gammafilter(int i, double f)
124 {
125     double h = (f - fc[i]) / erb[i];
126
127     h = 1 + h * h;
128     h = 1 / (h * h);
129     return 20 * log10(h);
130 }
131
132 static int subband_bufer_alloc(DCAEncContext *c)
133 {
134     int ch, band;
135     int32_t *bufer = av_calloc(MAX_CHANNELS * DCAENC_SUBBANDS *
136                                (SUBBAND_SAMPLES + DCA_ADPCM_COEFFS),
137                                sizeof(int32_t));
138     if (!bufer)
139         return -1;
140
141     /* we need a place for DCA_ADPCM_COEFF samples from previous frame
142      * to calc prediction coefficients for each subband */
143     for (ch = 0; ch < MAX_CHANNELS; ch++) {
144         for (band = 0; band < DCAENC_SUBBANDS; band++) {
145             c->subband[ch][band] = bufer +
146                                    ch * DCAENC_SUBBANDS * (SUBBAND_SAMPLES + DCA_ADPCM_COEFFS) +
147                                    band * (SUBBAND_SAMPLES + DCA_ADPCM_COEFFS) + DCA_ADPCM_COEFFS;
148         }
149     }
150     return 0;
151 }
152
153 static void subband_bufer_free(DCAEncContext *c)
154 {
155     if (c->subband[0][0]) {
156         int32_t *bufer = c->subband[0][0] - DCA_ADPCM_COEFFS;
157         av_free(bufer);
158         c->subband[0][0] = NULL;
159     }
160 }
161
162 static int encode_init(AVCodecContext *avctx)
163 {
164     DCAEncContext *c = avctx->priv_data;
165     uint64_t layout = avctx->channel_layout;
166     int i, j, k, min_frame_bits;
167     int ret;
168
169     if (subband_bufer_alloc(c))
170         return AVERROR(ENOMEM);
171
172     c->fullband_channels = c->channels = avctx->channels;
173     c->lfe_channel = (avctx->channels == 3 || avctx->channels == 6);
174     c->band_interpolation = c->band_interpolation_tab[1];
175     c->band_spectrum = c->band_spectrum_tab[1];
176     c->worst_quantization_noise = -2047;
177     c->worst_noise_ever = -2047;
178     c->consumed_adpcm_bits = 0;
179
180     if (ff_dcaadpcm_init(&c->adpcm_ctx))
181         return AVERROR(ENOMEM);
182
183     if (!layout) {
184         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "No channel layout specified. The "
185                                       "encoder will guess the layout, but it "
186                                       "might be incorrect.\n");
187         layout = av_get_default_channel_layout(avctx->channels);
188     }
189     switch (layout) {
190     case AV_CH_LAYOUT_MONO:         c->channel_config = 0; break;
191     case AV_CH_LAYOUT_STEREO:       c->channel_config = 2; break;
192     case AV_CH_LAYOUT_2_2:          c->channel_config = 8; break;
193     case AV_CH_LAYOUT_5POINT0:      c->channel_config = 9; break;
194     case AV_CH_LAYOUT_5POINT1:      c->channel_config = 9; break;
195     default:
196         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unsupported channel layout!\n");
197         return AVERROR_PATCHWELCOME;
198     }
199
200     if (c->lfe_channel) {
201         c->fullband_channels--;
202         c->channel_order_tab = channel_reorder_lfe[c->channel_config];
203     } else {
204         c->channel_order_tab = channel_reorder_nolfe[c->channel_config];
205     }
206
207     for (i = 0; i < MAX_CHANNELS; i++) {
208         for (j = 0; j < DCA_CODE_BOOKS; j++) {
209             c->quant_index_sel[i][j] = ff_dca_quant_index_group_size[j];
210         }
211         /* 6 - no Huffman */
212         c->bit_allocation_sel[i] = 6;
213
214         for (j = 0; j < DCAENC_SUBBANDS; j++) {
215             /* -1 - no ADPCM */
216             c->prediction_mode[i][j] = -1;
217             memset(c->adpcm_history[i][j], 0, sizeof(int32_t)*DCA_ADPCM_COEFFS);
218         }
219     }
220
221     for (i = 0; i < 9; i++) {
222         if (sample_rates[i] == avctx->sample_rate)
223             break;
224     }
225     if (i == 9)
226         return AVERROR(EINVAL);
227     c->samplerate_index = i;
228
229     if (avctx->bit_rate < 32000 || avctx->bit_rate > 3840000) {
230         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Bit rate %"PRId64" not supported.", avctx->bit_rate);
231         return AVERROR(EINVAL);
232     }
233     for (i = 0; ff_dca_bit_rates[i] < avctx->bit_rate; i++)
234         ;
235     c->bitrate_index = i;
236     c->frame_bits = FFALIGN((avctx->bit_rate * 512 + avctx->sample_rate - 1) / avctx->sample_rate, 32);
237     min_frame_bits = 132 + (493 + 28 * 32) * c->fullband_channels + c->lfe_channel * 72;
238     if (c->frame_bits < min_frame_bits || c->frame_bits > (DCA_MAX_FRAME_SIZE << 3))
239         return AVERROR(EINVAL);
240
241     c->frame_size = (c->frame_bits + 7) / 8;
242
243     avctx->frame_size = 32 * SUBBAND_SAMPLES;
244
245     if ((ret = ff_mdct_init(&c->mdct, 9, 0, 1.0)) < 0)
246         return ret;
247
248     /* Init all tables */
249     c->cos_table[0] = 0x7fffffff;
250     c->cos_table[512] = 0;
251     c->cos_table[1024] = -c->cos_table[0];
252     for (i = 1; i < 512; i++) {
253         c->cos_table[i]   = (int32_t)(0x7fffffff * cos(M_PI * i / 1024));
254         c->cos_table[1024-i] = -c->cos_table[i];
255         c->cos_table[1024+i] = -c->cos_table[i];
256         c->cos_table[2048-i] = +c->cos_table[i];
257     }
258
259     for (i = 0; i < 2048; i++)
260         c->cb_to_level[i] = (int32_t)(0x7fffffff * ff_exp10(-0.005 * i));
261
262     for (k = 0; k < 32; k++) {
263         for (j = 0; j < 8; j++) {
264             c->lfe_fir_64i[64 * j + k] = (int32_t)(0xffffff800000ULL * ff_dca_lfe_fir_64[8 * k + j]);
265             c->lfe_fir_64i[64 * (7-j) + (63 - k)] = (int32_t)(0xffffff800000ULL * ff_dca_lfe_fir_64[8 * k + j]);
266         }
267     }
268
269     for (i = 0; i < 512; i++) {
270         c->band_interpolation_tab[0][i] = (int32_t)(0x1000000000ULL * ff_dca_fir_32bands_perfect[i]);
271         c->band_interpolation_tab[1][i] = (int32_t)(0x1000000000ULL * ff_dca_fir_32bands_nonperfect[i]);
272     }
273
274     for (i = 0; i < 9; i++) {
275         for (j = 0; j < AUBANDS; j++) {
276             for (k = 0; k < 256; k++) {
277                 double freq = sample_rates[i] * (k + 0.5) / 512;
278
279                 c->auf[i][j][k] = (int32_t)(10 * (hom(freq) + gammafilter(j, freq)));
280             }
281         }
282     }
283
284     for (i = 0; i < 256; i++) {
285         double add = 1 + ff_exp10(-0.01 * i);
286         c->cb_to_add[i] = (int32_t)(100 * log10(add));
287     }
288     for (j = 0; j < 8; j++) {
289         double accum = 0;
290         for (i = 0; i < 512; i++) {
291             double reconst = ff_dca_fir_32bands_perfect[i] * ((i & 64) ? (-1) : 1);
292             accum += reconst * cos(2 * M_PI * (i + 0.5 - 256) * (j + 0.5) / 512);
293         }
294         c->band_spectrum_tab[0][j] = (int32_t)(200 * log10(accum));
295     }
296     for (j = 0; j < 8; j++) {
297         double accum = 0;
298         for (i = 0; i < 512; i++) {
299             double reconst = ff_dca_fir_32bands_nonperfect[i] * ((i & 64) ? (-1) : 1);
300             accum += reconst * cos(2 * M_PI * (i + 0.5 - 256) * (j + 0.5) / 512);
301         }
302         c->band_spectrum_tab[1][j] = (int32_t)(200 * log10(accum));
303     }
304
305     return 0;
306 }
307
308 static av_cold int encode_close(AVCodecContext *avctx)
309 {
310     DCAEncContext *c = avctx->priv_data;
311     ff_mdct_end(&c->mdct);
312     subband_bufer_free(c);
313     ff_dcaadpcm_free(&c->adpcm_ctx);
314
315     return 0;
316 }
317
318 static void subband_transform(DCAEncContext *c, const int32_t *input)
319 {
320     int ch, subs, i, k, j;
321
322     for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++) {
323         /* History is copied because it is also needed for PSY */
324         int32_t hist[512];
325         int hist_start = 0;
326         const int chi = c->channel_order_tab[ch];
327
328         memcpy(hist, &c->history[ch][0], 512 * sizeof(int32_t));
329
330         for (subs = 0; subs < SUBBAND_SAMPLES; subs++) {
331             int32_t accum[64];
332             int32_t resp;
333             int band;
334
335             /* Calculate the convolutions at once */
336             memset(accum, 0, 64 * sizeof(int32_t));
337
338             for (k = 0, i = hist_start, j = 0;
339                     i < 512; k = (k + 1) & 63, i++, j++)
340                 accum[k] += mul32(hist[i], c->band_interpolation[j]);
341             for (i = 0; i < hist_start; k = (k + 1) & 63, i++, j++)
342                 accum[k] += mul32(hist[i], c->band_interpolation[j]);
343
344             for (k = 16; k < 32; k++)
345                 accum[k] = accum[k] - accum[31 - k];
346             for (k = 32; k < 48; k++)
347                 accum[k] = accum[k] + accum[95 - k];
348
349             for (band = 0; band < 32; band++) {
350                 resp = 0;
351                 for (i = 16; i < 48; i++) {
352                     int s = (2 * band + 1) * (2 * (i + 16) + 1);
353                     resp += mul32(accum[i], COS_T(s << 3)) >> 3;
354                 }
355
356                 c->subband[ch][band][subs] = ((band + 1) & 2) ? -resp : resp;
357             }
358
359             /* Copy in 32 new samples from input */
360             for (i = 0; i < 32; i++)
361                 hist[i + hist_start] = input[(subs * 32 + i) * c->channels + chi];
362
363             hist_start = (hist_start + 32) & 511;
364         }
365     }
366 }
367
368 static void lfe_downsample(DCAEncContext *c, const int32_t *input)
369 {
370     /* FIXME: make 128x LFE downsampling possible */
371     const int lfech = lfe_index[c->channel_config];
372     int i, j, lfes;
373     int32_t hist[512];
374     int32_t accum;
375     int hist_start = 0;
376
377     memcpy(hist, &c->history[c->channels - 1][0], 512 * sizeof(int32_t));
378
379     for (lfes = 0; lfes < DCA_LFE_SAMPLES; lfes++) {
380         /* Calculate the convolution */
381         accum = 0;
382
383         for (i = hist_start, j = 0; i < 512; i++, j++)
384             accum += mul32(hist[i], c->lfe_fir_64i[j]);
385         for (i = 0; i < hist_start; i++, j++)
386             accum += mul32(hist[i], c->lfe_fir_64i[j]);
387
388         c->downsampled_lfe[lfes] = accum;
389
390         /* Copy in 64 new samples from input */
391         for (i = 0; i < 64; i++)
392             hist[i + hist_start] = input[(lfes * 64 + i) * c->channels + lfech];
393
394         hist_start = (hist_start + 64) & 511;
395     }
396 }
397
398 static int32_t get_cb(DCAEncContext *c, int32_t in)
399 {
400     int i, res = 0;
401     in = FFABS(in);
402
403     for (i = 1024; i > 0; i >>= 1) {
404         if (c->cb_to_level[i + res] >= in)
405             res += i;
406     }
407     return -res;
408 }
409
410 static int32_t add_cb(DCAEncContext *c, int32_t a, int32_t b)
411 {
412     if (a < b)
413         FFSWAP(int32_t, a, b);
414
415     if (a - b >= 256)
416         return a;
417     return a + c->cb_to_add[a - b];
418 }
419
420 static void calc_power(DCAEncContext *c,
421                        const int32_t in[2 * 256], int32_t power[256])
422 {
423     int i;
424     LOCAL_ALIGNED_32(int32_t, data,  [512]);
425     LOCAL_ALIGNED_32(int32_t, coeff, [256]);
426
427     for (i = 0; i < 512; i++)
428         data[i] = norm__(mul32(in[i], 0x3fffffff - (COS_T(4 * i + 2) >> 1)), 4);
429
430     c->mdct.mdct_calc(&c->mdct, coeff, data);
431     for (i = 0; i < 256; i++) {
432         const int32_t cb = get_cb(c, coeff[i]);
433         power[i] = add_cb(c, cb, cb);
434     }
435 }
436
437 static void adjust_jnd(DCAEncContext *c,
438                        const int32_t in[512], int32_t out_cb[256])
439 {
440     int32_t power[256];
441     int32_t out_cb_unnorm[256];
442     int32_t denom;
443     const int32_t ca_cb = -1114;
444     const int32_t cs_cb = 928;
445     const int samplerate_index = c->samplerate_index;
446     int i, j;
447
448     calc_power(c, in, power);
449
450     for (j = 0; j < 256; j++)
451         out_cb_unnorm[j] = -2047; /* and can only grow */
452
453     for (i = 0; i < AUBANDS; i++) {
454         denom = ca_cb; /* and can only grow */
455         for (j = 0; j < 256; j++)
456             denom = add_cb(c, denom, power[j] + c->auf[samplerate_index][i][j]);
457         for (j = 0; j < 256; j++)
458             out_cb_unnorm[j] = add_cb(c, out_cb_unnorm[j],
459                                       -denom + c->auf[samplerate_index][i][j]);
460     }
461
462     for (j = 0; j < 256; j++)
463         out_cb[j] = add_cb(c, out_cb[j], -out_cb_unnorm[j] - ca_cb - cs_cb);
464 }
465
466 typedef void (*walk_band_t)(DCAEncContext *c, int band1, int band2, int f,
467                             int32_t spectrum1, int32_t spectrum2, int channel,
468                             int32_t * arg);
469
470 static void walk_band_low(DCAEncContext *c, int band, int channel,
471                           walk_band_t walk, int32_t *arg)
472 {
473     int f;
474
475     if (band == 0) {
476         for (f = 0; f < 4; f++)
477             walk(c, 0, 0, f, 0, -2047, channel, arg);
478     } else {
479         for (f = 0; f < 8; f++)
480             walk(c, band, band - 1, 8 * band - 4 + f,
481                     c->band_spectrum[7 - f], c->band_spectrum[f], channel, arg);
482     }
483 }
484
485 static void walk_band_high(DCAEncContext *c, int band, int channel,
486                            walk_band_t walk, int32_t *arg)
487 {
488     int f;
489
490     if (band == 31) {
491         for (f = 0; f < 4; f++)
492             walk(c, 31, 31, 256 - 4 + f, 0, -2047, channel, arg);
493     } else {
494         for (f = 0; f < 8; f++)
495             walk(c, band, band + 1, 8 * band + 4 + f,
496                     c->band_spectrum[f], c->band_spectrum[7 - f], channel, arg);
497     }
498 }
499
500 static void update_band_masking(DCAEncContext *c, int band1, int band2,
501                                 int f, int32_t spectrum1, int32_t spectrum2,
502                                 int channel, int32_t * arg)
503 {
504     int32_t value = c->eff_masking_curve_cb[f] - spectrum1;
505
506     if (value < c->band_masking_cb[band1])
507         c->band_masking_cb[band1] = value;
508 }
509
510 static void calc_masking(DCAEncContext *c, const int32_t *input)
511 {
512     int i, k, band, ch, ssf;
513     int32_t data[512];
514
515     for (i = 0; i < 256; i++)
516         for (ssf = 0; ssf < SUBSUBFRAMES; ssf++)
517             c->masking_curve_cb[ssf][i] = -2047;
518
519     for (ssf = 0; ssf < SUBSUBFRAMES; ssf++)
520         for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++) {
521             const int chi = c->channel_order_tab[ch];
522
523             for (i = 0, k = 128 + 256 * ssf; k < 512; i++, k++)
524                 data[i] = c->history[ch][k];
525             for (k -= 512; i < 512; i++, k++)
526                 data[i] = input[k * c->channels + chi];
527             adjust_jnd(c, data, c->masking_curve_cb[ssf]);
528         }
529     for (i = 0; i < 256; i++) {
530         int32_t m = 2048;
531
532         for (ssf = 0; ssf < SUBSUBFRAMES; ssf++)
533             if (c->masking_curve_cb[ssf][i] < m)
534                 m = c->masking_curve_cb[ssf][i];
535         c->eff_masking_curve_cb[i] = m;
536     }
537
538     for (band = 0; band < 32; band++) {
539         c->band_masking_cb[band] = 2048;
540         walk_band_low(c, band, 0, update_band_masking, NULL);
541         walk_band_high(c, band, 0, update_band_masking, NULL);
542     }
543 }
544
545 static inline int32_t find_peak(DCAEncContext *c, const int32_t *in, int len)
546 {
547     int sample;
548     int32_t m = 0;
549     for (sample = 0; sample < len; sample++) {
550         int32_t s = abs(in[sample]);
551         if (m < s)
552             m = s;
553     }
554     return get_cb(c, m);
555 }
556
557 static void find_peaks(DCAEncContext *c)
558 {
559     int band, ch;
560
561     for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++) {
562         for (band = 0; band < 32; band++)
563             c->peak_cb[ch][band] = find_peak(c, c->subband[ch][band],
564                                              SUBBAND_SAMPLES);
565     }
566
567     if (c->lfe_channel)
568         c->lfe_peak_cb = find_peak(c, c->downsampled_lfe, DCA_LFE_SAMPLES);
569 }
570
571 static void adpcm_analysis(DCAEncContext *c)
572 {
573     int ch, band;
574     int pred_vq_id;
575     int32_t *samples;
576     int32_t estimated_diff[SUBBAND_SAMPLES];
577
578     c->consumed_adpcm_bits = 0;
579     for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++) {
580         for (band = 0; band < 32; band++) {
581             samples = c->subband[ch][band] - DCA_ADPCM_COEFFS;
582             pred_vq_id = ff_dcaadpcm_subband_analysis(&c->adpcm_ctx, samples,
583                                                       SUBBAND_SAMPLES, estimated_diff);
584             if (pred_vq_id >= 0) {
585                 c->prediction_mode[ch][band] = pred_vq_id;
586                 c->consumed_adpcm_bits += 12; //12 bits to transmit prediction vq index
587                 c->diff_peak_cb[ch][band] = find_peak(c, estimated_diff, 16);
588             } else {
589                 c->prediction_mode[ch][band] = -1;
590             }
591         }
592     }
593 }
594
595 static const int snr_fudge = 128;
596 #define USED_1ABITS 1
597 #define USED_26ABITS 4
598
599 static inline int32_t get_step_size(DCAEncContext *c, int ch, int band)
600 {
601     int32_t step_size;
602
603     if (c->bitrate_index == 3)
604         step_size = ff_dca_lossless_quant[c->abits[ch][band]];
605     else
606         step_size = ff_dca_lossy_quant[c->abits[ch][band]];
607
608     return step_size;
609 }
610
611 static int calc_one_scale(DCAEncContext *c, int32_t peak_cb, int abits,
612                           softfloat *quant)
613 {
614     int32_t peak;
615     int our_nscale, try_remove;
616     softfloat our_quant;
617
618     av_assert0(peak_cb <= 0);
619     av_assert0(peak_cb >= -2047);
620
621     our_nscale = 127;
622     peak = c->cb_to_level[-peak_cb];
623
624     for (try_remove = 64; try_remove > 0; try_remove >>= 1) {
625         if (scalefactor_inv[our_nscale - try_remove].e + stepsize_inv[abits].e <= 17)
626             continue;
627         our_quant.m = mul32(scalefactor_inv[our_nscale - try_remove].m, stepsize_inv[abits].m);
628         our_quant.e = scalefactor_inv[our_nscale - try_remove].e + stepsize_inv[abits].e - 17;
629         if ((ff_dca_quant_levels[abits] - 1) / 2 < quantize_value(peak, our_quant))
630             continue;
631         our_nscale -= try_remove;
632     }
633
634     if (our_nscale >= 125)
635         our_nscale = 124;
636
637     quant->m = mul32(scalefactor_inv[our_nscale].m, stepsize_inv[abits].m);
638     quant->e = scalefactor_inv[our_nscale].e + stepsize_inv[abits].e - 17;
639     av_assert0((ff_dca_quant_levels[abits] - 1) / 2 >= quantize_value(peak, *quant));
640
641     return our_nscale;
642 }
643
644 static inline void quantize_adpcm_subband(DCAEncContext *c, int ch, int band)
645 {
646     int32_t step_size;
647     int32_t diff_peak_cb = c->diff_peak_cb[ch][band];
648     c->scale_factor[ch][band] = calc_one_scale(c, diff_peak_cb,
649                                                c->abits[ch][band],
650                                                &c->quant[ch][band]);
651
652     step_size = get_step_size(c, ch, band);
653     ff_dcaadpcm_do_real(c->prediction_mode[ch][band],
654                         c->quant[ch][band],
655                         ff_dca_scale_factor_quant7[c->scale_factor[ch][band]],
656                         step_size, c->adpcm_history[ch][band], c->subband[ch][band],
657                         c->adpcm_history[ch][band] + 4, c->quantized[ch][band],
658                         SUBBAND_SAMPLES, c->cb_to_level[-diff_peak_cb]);
659 }
660
661 static void quantize_adpcm(DCAEncContext *c)
662 {
663     int band, ch;
664
665     for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++)
666         for (band = 0; band < 32; band++)
667             if (c->prediction_mode[ch][band] >= 0)
668                 quantize_adpcm_subband(c, ch, band);
669 }
670
671 static void quantize_pcm(DCAEncContext *c)
672 {
673     int sample, band, ch;
674
675     for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++) {
676         for (band = 0; band < 32; band++) {
677             if (c->prediction_mode[ch][band] == -1) {
678                 for (sample = 0; sample < SUBBAND_SAMPLES; sample++) {
679                     int32_t val = quantize_value(c->subband[ch][band][sample],
680                                                  c->quant[ch][band]);
681                     c->quantized[ch][band][sample] = val;
682                 }
683             }
684         }
685     }
686 }
687
688 static void accumulate_huff_bit_consumption(int abits, int32_t *quantized,
689                                             uint32_t *result)
690 {
691     uint8_t sel, id = abits - 1;
692     for (sel = 0; sel < ff_dca_quant_index_group_size[id]; sel++)
693         result[sel] += ff_dca_vlc_calc_quant_bits(quantized, SUBBAND_SAMPLES,
694                                                   sel, id);
695 }
696
697 static uint32_t set_best_code(uint32_t vlc_bits[DCA_CODE_BOOKS][7],
698                               uint32_t clc_bits[DCA_CODE_BOOKS],
699                               int32_t res[DCA_CODE_BOOKS])
700 {
701     uint8_t i, sel;
702     uint32_t best_sel_bits[DCA_CODE_BOOKS];
703     int32_t best_sel_id[DCA_CODE_BOOKS];
704     uint32_t t, bits = 0;
705
706     for (i = 0; i < DCA_CODE_BOOKS; i++) {
707
708         av_assert0(!((!!vlc_bits[i][0]) ^ (!!clc_bits[i])));
709         if (vlc_bits[i][0] == 0) {
710             /* do not transmit adjustment index for empty codebooks */
711             res[i] = ff_dca_quant_index_group_size[i];
712             /* and skip it */
713             continue;
714         }
715
716         best_sel_bits[i] = vlc_bits[i][0];
717         best_sel_id[i] = 0;
718         for (sel = 0; sel < ff_dca_quant_index_group_size[i]; sel++) {
719             if (best_sel_bits[i] > vlc_bits[i][sel] && vlc_bits[i][sel]) {
720                 best_sel_bits[i] = vlc_bits[i][sel];
721                 best_sel_id[i] = sel;
722             }
723         }
724
725         /* 2 bits to transmit scale factor adjustment index */
726         t = best_sel_bits[i] + 2;
727         if (t < clc_bits[i]) {
728             res[i] = best_sel_id[i];
729             bits += t;
730         } else {
731             res[i] = ff_dca_quant_index_group_size[i];
732             bits += clc_bits[i];
733         }
734     }
735     return bits;
736 }
737
738 static uint32_t set_best_abits_code(int abits[DCAENC_SUBBANDS], int bands,
739                                     int32_t *res)
740 {
741     uint8_t i;
742     uint32_t t;
743     int32_t best_sel = 6;
744     int32_t best_bits = bands * 5;
745
746     /* Check do we have subband which cannot be encoded by Huffman tables */
747     for (i = 0; i < bands; i++) {
748         if (abits[i] > 12 || abits[i] == 0) {
749             *res = best_sel;
750             return best_bits;
751         }
752     }
753
754     for (i = 0; i < DCA_BITALLOC_12_COUNT; i++) {
755         t = ff_dca_vlc_calc_alloc_bits(abits, bands, i);
756         if (t < best_bits) {
757             best_bits = t;
758             best_sel = i;
759         }
760     }
761
762     *res = best_sel;
763     return best_bits;
764 }
765
766 static int init_quantization_noise(DCAEncContext *c, int noise, int forbid_zero)
767 {
768     int ch, band, ret = USED_26ABITS | USED_1ABITS;
769     uint32_t huff_bit_count_accum[MAX_CHANNELS][DCA_CODE_BOOKS][7];
770     uint32_t clc_bit_count_accum[MAX_CHANNELS][DCA_CODE_BOOKS];
771     uint32_t bits_counter = 0;
772
773     c->consumed_bits = 132 + 333 * c->fullband_channels;
774     c->consumed_bits += c->consumed_adpcm_bits;
775     if (c->lfe_channel)
776         c->consumed_bits += 72;
777
778     /* attempt to guess the bit distribution based on the prevoius frame */
779     for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++) {
780         for (band = 0; band < 32; band++) {
781             int snr_cb = c->peak_cb[ch][band] - c->band_masking_cb[band] - noise;
782
783             if (snr_cb >= 1312) {
784                 c->abits[ch][band] = 26;
785                 ret &= ~USED_1ABITS;
786             } else if (snr_cb >= 222) {
787                 c->abits[ch][band] = 8 + mul32(snr_cb - 222, 69000000);
788                 ret &= ~(USED_26ABITS | USED_1ABITS);
789             } else if (snr_cb >= 0) {
790                 c->abits[ch][band] = 2 + mul32(snr_cb, 106000000);
791                 ret &= ~(USED_26ABITS | USED_1ABITS);
792             } else if (forbid_zero || snr_cb >= -140) {
793                 c->abits[ch][band] = 1;
794                 ret &= ~USED_26ABITS;
795             } else {
796                 c->abits[ch][band] = 0;
797                 ret &= ~(USED_26ABITS | USED_1ABITS);
798             }
799         }
800         c->consumed_bits += set_best_abits_code(c->abits[ch], 32,
801                                                 &c->bit_allocation_sel[ch]);
802     }
803
804     /* Recalc scale_factor each time to get bits consumption in case of Huffman coding.
805        It is suboptimal solution */
806     /* TODO: May be cache scaled values */
807     for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++) {
808         for (band = 0; band < 32; band++) {
809             if (c->prediction_mode[ch][band] == -1) {
810                 c->scale_factor[ch][band] = calc_one_scale(c, c->peak_cb[ch][band],
811                                                            c->abits[ch][band],
812                                                            &c->quant[ch][band]);
813             }
814         }
815     }
816     quantize_adpcm(c);
817     quantize_pcm(c);
818
819     memset(huff_bit_count_accum, 0, MAX_CHANNELS * DCA_CODE_BOOKS * 7 * sizeof(uint32_t));
820     memset(clc_bit_count_accum, 0, MAX_CHANNELS * DCA_CODE_BOOKS * sizeof(uint32_t));
821     for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++) {
822         for (band = 0; band < 32; band++) {
823             if (c->abits[ch][band] && c->abits[ch][band] <= DCA_CODE_BOOKS) {
824                 accumulate_huff_bit_consumption(c->abits[ch][band],
825                                                 c->quantized[ch][band],
826                                                 huff_bit_count_accum[ch][c->abits[ch][band] - 1]);
827                 clc_bit_count_accum[ch][c->abits[ch][band] - 1] += bit_consumption[c->abits[ch][band]];
828             } else {
829                 bits_counter += bit_consumption[c->abits[ch][band]];
830             }
831         }
832     }
833
834     for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++) {
835         bits_counter += set_best_code(huff_bit_count_accum[ch],
836                                       clc_bit_count_accum[ch],
837                                       c->quant_index_sel[ch]);
838     }
839
840     c->consumed_bits += bits_counter;
841
842     return ret;
843 }
844
845 static void assign_bits(DCAEncContext *c)
846 {
847     /* Find the bounds where the binary search should work */
848     int low, high, down;
849     int used_abits = 0;
850     int forbid_zero = 1;
851 restart:
852     init_quantization_noise(c, c->worst_quantization_noise, forbid_zero);
853     low = high = c->worst_quantization_noise;
854     if (c->consumed_bits > c->frame_bits) {
855         while (c->consumed_bits > c->frame_bits) {
856             if (used_abits == USED_1ABITS && forbid_zero) {
857                 forbid_zero = 0;
858                 goto restart;
859             }
860             low = high;
861             high += snr_fudge;
862             used_abits = init_quantization_noise(c, high, forbid_zero);
863         }
864     } else {
865         while (c->consumed_bits <= c->frame_bits) {
866             high = low;
867             if (used_abits == USED_26ABITS)
868                 goto out; /* The requested bitrate is too high, pad with zeros */
869             low -= snr_fudge;
870             used_abits = init_quantization_noise(c, low, forbid_zero);
871         }
872     }
873
874     /* Now do a binary search between low and high to see what fits */
875     for (down = snr_fudge >> 1; down; down >>= 1) {
876         init_quantization_noise(c, high - down, forbid_zero);
877         if (c->consumed_bits <= c->frame_bits)
878             high -= down;
879     }
880     init_quantization_noise(c, high, forbid_zero);
881 out:
882     c->worst_quantization_noise = high;
883     if (high > c->worst_noise_ever)
884         c->worst_noise_ever = high;
885 }
886
887 static void shift_history(DCAEncContext *c, const int32_t *input)
888 {
889     int k, ch;
890
891     for (k = 0; k < 512; k++)
892         for (ch = 0; ch < c->channels; ch++) {
893             const int chi = c->channel_order_tab[ch];
894
895             c->history[ch][k] = input[k * c->channels + chi];
896         }
897 }
898
899 static void fill_in_adpcm_bufer(DCAEncContext *c)
900 {
901      int ch, band;
902      int32_t step_size;
903      /* We fill in ADPCM work buffer for subbands which hasn't been ADPCM coded
904       * in current frame - we need this data if subband of next frame is
905       * ADPCM
906       */
907      for (ch = 0; ch < c->channels; ch++) {
908         for (band = 0; band < 32; band++) {
909             int32_t *samples = c->subband[ch][band] - DCA_ADPCM_COEFFS;
910             if (c->prediction_mode[ch][band] == -1) {
911                 step_size = get_step_size(c, ch, band);
912
913                 ff_dca_core_dequantize(c->adpcm_history[ch][band],
914                                        c->quantized[ch][band]+12, step_size,
915                                        ff_dca_scale_factor_quant7[c->scale_factor[ch][band]], 0, 4);
916             } else {
917                 AV_COPY128U(c->adpcm_history[ch][band], c->adpcm_history[ch][band]+4);
918             }
919             /* Copy dequantized values for LPC analysis.
920              * It reduces artifacts in case of extreme quantization,
921              * example: in current frame abits is 1 and has no prediction flag,
922              * but end of this frame is sine like signal. In this case, if LPC analysis uses
923              * original values, likely LPC analysis returns good prediction gain, and sets prediction flag.
924              * But there are no proper value in decoder history, so likely result will be no good.
925              * Bitstream has "Predictor history flag switch", but this flag disables history for all subbands
926              */
927             samples[0] = c->adpcm_history[ch][band][0] << 7;
928             samples[1] = c->adpcm_history[ch][band][1] << 7;
929             samples[2] = c->adpcm_history[ch][band][2] << 7;
930             samples[3] = c->adpcm_history[ch][band][3] << 7;
931         }
932      }
933 }
934
935 static void calc_lfe_scales(DCAEncContext *c)
936 {
937     if (c->lfe_channel)
938         c->lfe_scale_factor = calc_one_scale(c, c->lfe_peak_cb, 11, &c->lfe_quant);
939 }
940
941 static void put_frame_header(DCAEncContext *c)
942 {
943     /* SYNC */
944     put_bits(&c->pb, 16, 0x7ffe);
945     put_bits(&c->pb, 16, 0x8001);
946
947     /* Frame type: normal */
948     put_bits(&c->pb, 1, 1);
949
950     /* Deficit sample count: none */
951     put_bits(&c->pb, 5, 31);
952
953     /* CRC is not present */
954     put_bits(&c->pb, 1, 0);
955
956     /* Number of PCM sample blocks */
957     put_bits(&c->pb, 7, SUBBAND_SAMPLES - 1);
958
959     /* Primary frame byte size */
960     put_bits(&c->pb, 14, c->frame_size - 1);
961
962     /* Audio channel arrangement */
963     put_bits(&c->pb, 6, c->channel_config);
964
965     /* Core audio sampling frequency */
966     put_bits(&c->pb, 4, bitstream_sfreq[c->samplerate_index]);
967
968     /* Transmission bit rate */
969     put_bits(&c->pb, 5, c->bitrate_index);
970
971     /* Embedded down mix: disabled */
972     put_bits(&c->pb, 1, 0);
973
974     /* Embedded dynamic range flag: not present */
975     put_bits(&c->pb, 1, 0);
976
977     /* Embedded time stamp flag: not present */
978     put_bits(&c->pb, 1, 0);
979
980     /* Auxiliary data flag: not present */
981     put_bits(&c->pb, 1, 0);
982
983     /* HDCD source: no */
984     put_bits(&c->pb, 1, 0);
985
986     /* Extension audio ID: N/A */
987     put_bits(&c->pb, 3, 0);
988
989     /* Extended audio data: not present */
990     put_bits(&c->pb, 1, 0);
991
992     /* Audio sync word insertion flag: after each sub-frame */
993     put_bits(&c->pb, 1, 0);
994
995     /* Low frequency effects flag: not present or 64x subsampling */
996     put_bits(&c->pb, 2, c->lfe_channel ? 2 : 0);
997
998     /* Predictor history switch flag: on */
999     put_bits(&c->pb, 1, 1);
1000
1001     /* No CRC */
1002     /* Multirate interpolator switch: non-perfect reconstruction */
1003     put_bits(&c->pb, 1, 0);
1004
1005     /* Encoder software revision: 7 */
1006     put_bits(&c->pb, 4, 7);
1007
1008     /* Copy history: 0 */
1009     put_bits(&c->pb, 2, 0);
1010
1011     /* Source PCM resolution: 16 bits, not DTS ES */
1012     put_bits(&c->pb, 3, 0);
1013
1014     /* Front sum/difference coding: no */
1015     put_bits(&c->pb, 1, 0);
1016
1017     /* Surrounds sum/difference coding: no */
1018     put_bits(&c->pb, 1, 0);
1019
1020     /* Dialog normalization: 0 dB */
1021     put_bits(&c->pb, 4, 0);
1022 }
1023
1024 static void put_primary_audio_header(DCAEncContext *c)
1025 {
1026     int ch, i;
1027     /* Number of subframes */
1028     put_bits(&c->pb, 4, SUBFRAMES - 1);
1029
1030     /* Number of primary audio channels */
1031     put_bits(&c->pb, 3, c->fullband_channels - 1);
1032
1033     /* Subband activity count */
1034     for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++)
1035         put_bits(&c->pb, 5, DCAENC_SUBBANDS - 2);
1036
1037     /* High frequency VQ start subband */
1038     for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++)
1039         put_bits(&c->pb, 5, DCAENC_SUBBANDS - 1);
1040
1041     /* Joint intensity coding index: 0, 0 */
1042     for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++)
1043         put_bits(&c->pb, 3, 0);
1044
1045     /* Transient mode codebook: A4, A4 (arbitrary) */
1046     for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++)
1047         put_bits(&c->pb, 2, 0);
1048
1049     /* Scale factor code book: 7 bit linear, 7-bit sqrt table (for each channel) */
1050     for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++)
1051         put_bits(&c->pb, 3, 6);
1052
1053     /* Bit allocation quantizer select: linear 5-bit */
1054     for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++)
1055         put_bits(&c->pb, 3, c->bit_allocation_sel[ch]);
1056
1057     /* Quantization index codebook select */
1058     for (i = 0; i < DCA_CODE_BOOKS; i++)
1059         for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++)
1060             put_bits(&c->pb, ff_dca_quant_index_sel_nbits[i], c->quant_index_sel[ch][i]);
1061
1062     /* Scale factor adjustment index: transmitted in case of Huffman coding */
1063     for (i = 0; i < DCA_CODE_BOOKS; i++)
1064         for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++)
1065             if (c->quant_index_sel[ch][i] < ff_dca_quant_index_group_size[i])
1066                 put_bits(&c->pb, 2, 0);
1067
1068     /* Audio header CRC check word: not transmitted */
1069 }
1070
1071 static void put_subframe_samples(DCAEncContext *c, int ss, int band, int ch)
1072 {
1073     int i, j, sum, bits, sel;
1074     if (c->abits[ch][band] <= DCA_CODE_BOOKS) {
1075         av_assert0(c->abits[ch][band] > 0);
1076         sel = c->quant_index_sel[ch][c->abits[ch][band] - 1];
1077         // Huffman codes
1078         if (sel < ff_dca_quant_index_group_size[c->abits[ch][band] - 1]) {
1079             ff_dca_vlc_enc_quant(&c->pb, &c->quantized[ch][band][ss * 8], 8,
1080                                  sel, c->abits[ch][band] - 1);
1081             return;
1082         }
1083
1084         // Block codes
1085         if (c->abits[ch][band] <= 7) {
1086             for (i = 0; i < 8; i += 4) {
1087                 sum = 0;
1088                 for (j = 3; j >= 0; j--) {
1089                     sum *= ff_dca_quant_levels[c->abits[ch][band]];
1090                     sum += c->quantized[ch][band][ss * 8 + i + j];
1091                     sum += (ff_dca_quant_levels[c->abits[ch][band]] - 1) / 2;
1092                 }
1093                 put_bits(&c->pb, bit_consumption[c->abits[ch][band]] / 4, sum);
1094             }
1095             return;
1096         }
1097     }
1098
1099     for (i = 0; i < 8; i++) {
1100         bits = bit_consumption[c->abits[ch][band]] / 16;
1101         put_sbits(&c->pb, bits, c->quantized[ch][band][ss * 8 + i]);
1102     }
1103 }
1104
1105 static void put_subframe(DCAEncContext *c, int subframe)
1106 {
1107     int i, band, ss, ch;
1108
1109     /* Subsubframes count */
1110     put_bits(&c->pb, 2, SUBSUBFRAMES -1);
1111
1112     /* Partial subsubframe sample count: dummy */
1113     put_bits(&c->pb, 3, 0);
1114
1115     /* Prediction mode: no ADPCM, in each channel and subband */
1116     for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++)
1117         for (band = 0; band < DCAENC_SUBBANDS; band++)
1118             put_bits(&c->pb, 1, !(c->prediction_mode[ch][band] == -1));
1119
1120     /* Prediction VQ address */
1121     for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++)
1122         for (band = 0; band < DCAENC_SUBBANDS; band++)
1123             if (c->prediction_mode[ch][band] >= 0)
1124                 put_bits(&c->pb, 12, c->prediction_mode[ch][band]);
1125
1126     /* Bit allocation index */
1127     for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++) {
1128         if (c->bit_allocation_sel[ch] == 6) {
1129             for (band = 0; band < DCAENC_SUBBANDS; band++) {
1130                 put_bits(&c->pb, 5, c->abits[ch][band]);
1131             }
1132         } else {
1133             ff_dca_vlc_enc_alloc(&c->pb, c->abits[ch], DCAENC_SUBBANDS,
1134                                  c->bit_allocation_sel[ch]);
1135         }
1136     }
1137
1138     if (SUBSUBFRAMES > 1) {
1139         /* Transition mode: none for each channel and subband */
1140         for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++)
1141             for (band = 0; band < DCAENC_SUBBANDS; band++)
1142                 if (c->abits[ch][band])
1143                     put_bits(&c->pb, 1, 0); /* codebook A4 */
1144     }
1145
1146     /* Scale factors */
1147     for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++)
1148         for (band = 0; band < DCAENC_SUBBANDS; band++)
1149             if (c->abits[ch][band])
1150                 put_bits(&c->pb, 7, c->scale_factor[ch][band]);
1151
1152     /* Joint subband scale factor codebook select: not transmitted */
1153     /* Scale factors for joint subband coding: not transmitted */
1154     /* Stereo down-mix coefficients: not transmitted */
1155     /* Dynamic range coefficient: not transmitted */
1156     /* Stde information CRC check word: not transmitted */
1157     /* VQ encoded high frequency subbands: not transmitted */
1158
1159     /* LFE data: 8 samples and scalefactor */
1160     if (c->lfe_channel) {
1161         for (i = 0; i < DCA_LFE_SAMPLES; i++)
1162             put_bits(&c->pb, 8, quantize_value(c->downsampled_lfe[i], c->lfe_quant) & 0xff);
1163         put_bits(&c->pb, 8, c->lfe_scale_factor);
1164     }
1165
1166     /* Audio data (subsubframes) */
1167     for (ss = 0; ss < SUBSUBFRAMES ; ss++)
1168         for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++)
1169             for (band = 0; band < DCAENC_SUBBANDS; band++)
1170                 if (c->abits[ch][band])
1171                     put_subframe_samples(c, ss, band, ch);
1172
1173     /* DSYNC */
1174     put_bits(&c->pb, 16, 0xffff);
1175 }
1176
1177 static int encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt,
1178                         const AVFrame *frame, int *got_packet_ptr)
1179 {
1180     DCAEncContext *c = avctx->priv_data;
1181     const int32_t *samples;
1182     int ret, i;
1183
1184     if ((ret = ff_alloc_packet2(avctx, avpkt, c->frame_size, 0)) < 0)
1185         return ret;
1186
1187     samples = (const int32_t *)frame->data[0];
1188
1189     subband_transform(c, samples);
1190     if (c->lfe_channel)
1191         lfe_downsample(c, samples);
1192
1193     calc_masking(c, samples);
1194     if (c->options.adpcm_mode)
1195         adpcm_analysis(c);
1196     find_peaks(c);
1197     assign_bits(c);
1198     calc_lfe_scales(c);
1199     shift_history(c, samples);
1200
1201     init_put_bits(&c->pb, avpkt->data, avpkt->size);
1202     fill_in_adpcm_bufer(c);
1203     put_frame_header(c);
1204     put_primary_audio_header(c);
1205     for (i = 0; i < SUBFRAMES; i++)
1206         put_subframe(c, i);
1207
1208
1209     for (i = put_bits_count(&c->pb); i < 8*c->frame_size; i++)
1210         put_bits(&c->pb, 1, 0);
1211
1212     flush_put_bits(&c->pb);
1213
1214     avpkt->pts      = frame->pts;
1215     avpkt->duration = ff_samples_to_time_base(avctx, frame->nb_samples);
1216     avpkt->size     = put_bits_count(&c->pb) >> 3;
1217     *got_packet_ptr = 1;
1218     return 0;
1219 }
1220
1221 #define DCAENC_FLAGS AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM | AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM
1222
1223 static const AVOption options[] = {
1224     { "dca_adpcm", "Use ADPCM encoding", offsetof(DCAEncContext, options.adpcm_mode), AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64 = 0}, 0, 1, DCAENC_FLAGS },
1225     { NULL },
1226 };
1227
1228 static const AVClass dcaenc_class = {
1229     .class_name = "DCA (DTS Coherent Acoustics)",
1230     .item_name = av_default_item_name,
1231     .option = options,
1232     .version = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
1233 };
1234
1235 static const AVCodecDefault defaults[] = {
1236     { "b",          "1411200" },
1237     { NULL },
1238 };
1239
1240 AVCodec ff_dca_encoder = {
1241     .name                  = "dca",
1242     .long_name             = NULL_IF_CONFIG_SMALL("DCA (DTS Coherent Acoustics)"),
1243     .type                  = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1244     .id                    = AV_CODEC_ID_DTS,
1245     .priv_data_size        = sizeof(DCAEncContext),
1246     .init                  = encode_init,
1247     .close                 = encode_close,
1248     .encode2               = encode_frame,
1249     .capabilities          = AV_CODEC_CAP_EXPERIMENTAL,
1250     .caps_internal         = FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE | FF_CODEC_CAP_INIT_CLEANUP,
1251     .sample_fmts           = (const enum AVSampleFormat[]){ AV_SAMPLE_FMT_S32,
1252                                                             AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1253     .supported_samplerates = sample_rates,
1254     .channel_layouts       = (const uint64_t[]) { AV_CH_LAYOUT_MONO,
1255                                                   AV_CH_LAYOUT_STEREO,
1256                                                   AV_CH_LAYOUT_2_2,
1257                                                   AV_CH_LAYOUT_5POINT0,
1258                                                   AV_CH_LAYOUT_5POINT1,
1259                                                   0 },
1260     .defaults              = defaults,
1261     .priv_class            = &dcaenc_class,
1262 };