two more typos spotted by Mike
[ffmpeg.git] / libavcodec / ac3enc.c
index 05e0619..facdf8f 100644 (file)
 /*
  * The simplest AC3 encoder
- * Copyright (c) 2000 Gerard Lantau.
+ * Copyright (c) 2000 Fabrice Bellard.
  *
- * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
- * it under the terms of the GNU General Public License as published by
- * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
- * (at your option) any later version.
+ * This file is part of FFmpeg.
  *
- * This program is distributed in the hope that it will be useful,
+ * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
+ * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
+ * License as published by the Free Software Foundation; either
+ * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
+ *
+ * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
- * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
- * GNU General Public License for more details.
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
+ * Lesser General Public License for more details.
  *
- * You should have received a copy of the GNU General Public License
- * along with this program; if not, write to the Free Software
- * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
+ * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
+ * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
+ * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
+ */
+
+/**
+ * @file ac3enc.c
+ * The simplest AC3 encoder.
  */
 //#define DEBUG
 //#define DEBUG_BITALLOC
 #include "avcodec.h"
-#include <math.h>
-
-#include "ac3enc.h"
-#include "ac3tab.h"
+#include "bitstream.h"
+#include "crc.h"
+#include "ac3.h"
+
+typedef struct AC3EncodeContext {
+    PutBitContext pb;
+    int nb_channels;
+    int nb_all_channels;
+    int lfe_channel;
+    int bit_rate;
+    unsigned int sample_rate;
+    unsigned int bitstream_id;
+    unsigned int frame_size_min; /* minimum frame size in case rounding is necessary */
+    unsigned int frame_size; /* current frame size in words */
+    unsigned int bits_written;
+    unsigned int samples_written;
+    int sr_shift;
+    unsigned int frame_size_code;
+    unsigned int sr_code; /* frequency */
+    unsigned int channel_mode;
+    int lfe;
+    unsigned int bitstream_mode;
+    short last_samples[AC3_MAX_CHANNELS][256];
+    unsigned int chbwcod[AC3_MAX_CHANNELS];
+    int nb_coefs[AC3_MAX_CHANNELS];
+
+    /* bitrate allocation control */
+    int slow_gain_code, slow_decay_code, fast_decay_code, db_per_bit_code, floor_code;
+    AC3BitAllocParameters bit_alloc;
+    int coarse_snr_offset;
+    int fast_gain_code[AC3_MAX_CHANNELS];
+    int fine_snr_offset[AC3_MAX_CHANNELS];
+    /* mantissa encoding */
+    int mant1_cnt, mant2_cnt, mant4_cnt;
+} AC3EncodeContext;
 
+static int16_t costab[64];
+static int16_t sintab[64];
+static int16_t xcos1[128];
+static int16_t xsin1[128];
 
 #define MDCT_NBITS 9
 #define N         (1 << MDCT_NBITS)
-#define NB_BLOCKS 6 /* number of PCM blocks inside an AC3 frame */
 
 /* new exponents are sent if their Norm 1 exceed this number */
 #define EXP_DIFF_THRESHOLD 1000
 
-/* exponent encoding strategy */
-#define EXP_REUSE 0
-#define EXP_NEW   1
-
-#define EXP_D15   1
-#define EXP_D25   2
-#define EXP_D45   3
-
-static void fft_init(int ln);
-static void ac3_crc_init(void);
-
-static inline INT16 fix15(float a)
+static inline int16_t fix15(float a)
 {
     int v;
     v = (int)(a * (float)(1 << 15));
     if (v < -32767)
         v = -32767;
-    else if (v > 32767) 
+    else if (v > 32767)
         v = 32767;
     return v;
 }
 
-static inline int calc_lowcomp1(int a, int b0, int b1)
-{
-    if ((b0 + 256) == b1) {
-        a = 384 ;
-    } else if (b0 > b1) { 
-        a = a - 64;
-        if (a < 0) a=0;
-    }
-    return a;
-}
-
-static inline int calc_lowcomp(int a, int b0, int b1, int bin)
-{
-    if (bin < 7) {
-        if ((b0 + 256) == b1) {
-            a = 384 ;
-        } else if (b0 > b1) { 
-            a = a - 64;
-            if (a < 0) a=0;
-        }
-    } else if (bin < 20) {
-        if ((b0 + 256) == b1) {
-            a = 320 ;
-        } else if (b0 > b1) {
-            a= a - 64;
-            if (a < 0) a=0;
-        }
-    } else {
-        a = a - 128;
-        if (a < 0) a=0;
-    }
-    return a;
-}
-
-/* AC3 bit allocation. The algorithm is the one described in the AC3
-   spec with some optimizations because of our simplified encoding
-   assumptions. */
-void parametric_bit_allocation(AC3EncodeContext *s, UINT8 *bap,
-                               INT8 *exp, int start, int end,
-                               int snroffset, int fgain)
-{
-    int bin,i,j,k,end1,v,v1,bndstrt,bndend,lowcomp,begin;
-    int fastleak,slowleak,address,tmp;
-    INT16 psd[256]; /* scaled exponents */
-    INT16 bndpsd[50]; /* interpolated exponents */
-    INT16 excite[50]; /* excitation */
-    INT16 mask[50];   /* masking value */
-
-    /* exponent mapping to PSD */
-    for(bin=start;bin<end;bin++) {
-        psd[bin]=(3072 - (exp[bin] << 7));
-    }
-
-    /* PSD integration */
-    j=start;
-    k=masktab[start];
-    do {
-        v=psd[j];
-        j++;
-        end1=bndtab[k+1];
-        if (end1 > end) end1=end;
-        for(i=j;i<end1;i++) {
-            int c,adr;
-            /* logadd */
-            v1=psd[j];
-            c=v-v1;
-            if (c >= 0) {
-                adr=c >> 1;
-                if (adr > 255) adr=255;
-                v=v + latab[adr];
-            } else {
-                adr=(-c) >> 1;
-                if (adr > 255) adr=255;
-                v=v1 + latab[adr];
-            }
-            j++;
-        }
-        bndpsd[k]=v;
-        k++;
-    } while (end > bndtab[k]);
-
-    /* excitation function */
-    bndstrt = masktab[start];
-    bndend = masktab[end-1] + 1;
-    
-    lowcomp = 0;
-    lowcomp = calc_lowcomp1(lowcomp, bndpsd[0], bndpsd[1]) ;
-    excite[0] = bndpsd[0] - fgain - lowcomp ;
-    lowcomp = calc_lowcomp1(lowcomp, bndpsd[1], bndpsd[2]) ;
-    excite[1] = bndpsd[1] - fgain - lowcomp ;
-    begin = 7 ;
-    for (bin = 2; bin < 7; bin++) {
-        lowcomp = calc_lowcomp1(lowcomp, bndpsd[bin], bndpsd[bin+1]) ;
-        fastleak = bndpsd[bin] - fgain ;
-        slowleak = bndpsd[bin] - s->sgain ;
-        excite[bin] = fastleak - lowcomp ;
-        if (bndpsd[bin] <= bndpsd[bin+1]) {
-            begin = bin + 1 ;
-            break ;
-        }
-    }
-    
-    end1=bndend;
-    if (end1 > 22) end1=22;
-    
-    for (bin = begin; bin < end1; bin++) {
-        lowcomp = calc_lowcomp(lowcomp, bndpsd[bin], bndpsd[bin+1], bin) ;
-        
-        fastleak -= s->fdecay ;
-        v = bndpsd[bin] - fgain;
-        if (fastleak < v) fastleak = v;
-        
-        slowleak -= s->sdecay ;
-        v = bndpsd[bin] - s->sgain;
-        if (slowleak < v) slowleak = v;
-        
-        v=fastleak - lowcomp;
-        if (slowleak > v) v=slowleak;
-        
-        excite[bin] = v;
-    }
-
-    for (bin = 22; bin < bndend; bin++) {
-        fastleak -= s->fdecay ;
-        v = bndpsd[bin] - fgain;
-        if (fastleak < v) fastleak = v;
-        slowleak -= s->sdecay ;
-        v = bndpsd[bin] - s->sgain;
-        if (slowleak < v) slowleak = v;
-
-        v=fastleak;
-        if (slowleak > v) v = slowleak;
-        excite[bin] = v;
-    }
-
-    /* compute masking curve */
-
-    for (bin = bndstrt; bin < bndend; bin++) {
-        v1 = excite[bin];
-        tmp = s->dbknee - bndpsd[bin];
-        if (tmp > 0) {
-            v1 += tmp >> 2;
-        }
-        v=hth[bin >> s->halfratecod][s->fscod];
-        if (v1 > v) v=v1;
-        mask[bin] = v;
-    }
-
-    /* compute bit allocation */
-    
-    i = start ;
-    j = masktab[start] ;
-    do {
-        v=mask[j];
-        v -= snroffset ;
-        v -= s->floor ;
-        if (v < 0) v = 0;
-        v &= 0x1fe0 ;
-        v += s->floor ;
-
-        end1=bndtab[j] + bndsz[j];
-        if (end1 > end) end1=end;
-
-        for (k = i; k < end1; k++) {
-            address = (psd[i] - v) >> 5 ;
-            if (address < 0) address=0;
-            else if (address > 63) address=63;
-            bap[i] = baptab[address];
-            i++;
-        }
-    } while (end > bndtab[j++]) ;
-}
-
 typedef struct IComplex {
     short re,im;
 } IComplex;
 
 static void fft_init(int ln)
 {
-    int i, j, m, n;
+    int i, n;
     float alpha;
 
     n = 1 << ln;
@@ -243,14 +100,6 @@ static void fft_init(int ln)
         costab[i] = fix15(cos(alpha));
         sintab[i] = fix15(sin(alpha));
     }
-
-    for(i=0;i<n;i++) {
-        m=0;
-        for(j=0;j<ln;j++) {
-            m |= ((i >> j) & 1) << (ln-j-1);
-        }
-        fft_rev[i]=m;
-    }
 }
 
 /* butter fly op */
@@ -279,8 +128,8 @@ static void fft_init(int ln)
 /* do a 2^n point complex fft on 2^ln points. */
 static void fft(IComplex *z, int ln)
 {
-    int        j, l, np, np2;
-    int        nblocks, nloops;
+    int        j, l, np, np2;
+    int        nblocks, nloops;
     register IComplex *p,*q;
     int tmp_re, tmp_im;
 
@@ -288,14 +137,9 @@ static void fft(IComplex *z, int ln)
 
     /* reverse */
     for(j=0;j<np;j++) {
-        int k;
-        IComplex tmp;
-        k = fft_rev[j];
-        if (k < j) {
-            tmp = z[k];
-            z[k] = z[j];
-            z[j] = tmp;
-        }
+        int k = ff_reverse[j] >> (8 - ln);
+        if (k < j)
+            FFSWAP(IComplex, z[k], z[j]);
     }
 
     /* pass 0 */
@@ -303,7 +147,7 @@ static void fft(IComplex *z, int ln)
     p=&z[0];
     j=(np >> 1);
     do {
-        BF(p[0].re, p[0].im, p[1].re, p[1].im, 
+        BF(p[0].re, p[0].im, p[1].re, p[1].im,
            p[0].re, p[0].im, p[1].re, p[1].im);
         p+=2;
     } while (--j != 0);
@@ -313,9 +157,9 @@ static void fft(IComplex *z, int ln)
     p=&z[0];
     j=np >> 2;
     do {
-        BF(p[0].re, p[0].im, p[2].re, p[2].im, 
+        BF(p[0].re, p[0].im, p[2].re, p[2].im,
            p[0].re, p[0].im, p[2].re, p[2].im);
-        BF(p[1].re, p[1].im, p[3].re, p[3].im, 
+        BF(p[1].re, p[1].im, p[3].re, p[3].im,
            p[1].re, p[1].im, p[3].im, -p[3].re);
         p+=4;
     } while (--j != 0);
@@ -332,7 +176,7 @@ static void fft(IComplex *z, int ln)
 
             BF(p->re, p->im, q->re, q->im,
                p->re, p->im, q->re, q->im);
-            
+
             p++;
             q++;
             for(l = nblocks; l < np2; l += nblocks) {
@@ -351,10 +195,10 @@ static void fft(IComplex *z, int ln)
 }
 
 /* do a 512 point mdct */
-static void mdct512(INT32 *out, INT16 *in)
+static void mdct512(int32_t *out, int16_t *in)
 {
     int i, re, im, re1, im1;
-    INT16 rot[N]; 
+    int16_t rot[N];
     IComplex x[N/4];
 
     /* shift to simplify computations */
@@ -362,7 +206,7 @@ static void mdct512(INT32 *out, INT16 *in)
         rot[i] = -in[i + 3*N/4];
     for(i=N/4;i<N;i++)
         rot[i] = in[i - N/4];
-        
+
     /* pre rotation */
     for(i=0;i<N/4;i++) {
         re = ((int)rot[2*i] - (int)rot[N-1-2*i]) >> 1;
@@ -371,7 +215,7 @@ static void mdct512(INT32 *out, INT16 *in)
     }
 
     fft(x, MDCT_NBITS - 2);
-  
+
     /* post rotation */
     for(i=0;i<N/4;i++) {
         re = x[i].re;
@@ -383,7 +227,7 @@ static void mdct512(INT32 *out, INT16 *in)
 }
 
 /* XXX: use another norm ? */
-static int calc_exp_diff(UINT8 *exp1, UINT8 *exp2, int n)
+static int calc_exp_diff(uint8_t *exp1, uint8_t *exp2, int n)
 {
     int sum, i;
     sum = 0;
@@ -393,26 +237,29 @@ static int calc_exp_diff(UINT8 *exp1, UINT8 *exp2, int n)
     return sum;
 }
 
-static void compute_exp_strategy(UINT8 exp_strategy[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS],
-                                 UINT8 exp[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
-                                 int ch)
+static void compute_exp_strategy(uint8_t exp_strategy[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS],
+                                 uint8_t exp[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
+                                 int ch, int is_lfe)
 {
     int i, j;
     int exp_diff;
-    
+
     /* estimate if the exponent variation & decide if they should be
        reused in the next frame */
     exp_strategy[0][ch] = EXP_NEW;
     for(i=1;i<NB_BLOCKS;i++) {
         exp_diff = calc_exp_diff(exp[i][ch], exp[i-1][ch], N/2);
-#ifdef DEBUG            
-        printf("exp_diff=%d\n", exp_diff);
+#ifdef DEBUG
+        av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "exp_diff=%d\n", exp_diff);
 #endif
         if (exp_diff > EXP_DIFF_THRESHOLD)
             exp_strategy[i][ch] = EXP_NEW;
         else
             exp_strategy[i][ch] = EXP_REUSE;
     }
+    if (is_lfe)
+        return;
+
     /* now select the encoding strategy type : if exponents are often
        recoded, we use a coarse encoding */
     i = 0;
@@ -437,7 +284,7 @@ static void compute_exp_strategy(UINT8 exp_strategy[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS]
 }
 
 /* set exp[i] to min(exp[i], exp1[i]) */
-static void exponent_min(UINT8 exp[N/2], UINT8 exp1[N/2], int n)
+static void exponent_min(uint8_t exp[N/2], uint8_t exp1[N/2], int n)
 {
     int i;
 
@@ -446,16 +293,16 @@ static void exponent_min(UINT8 exp[N/2], UINT8 exp1[N/2], int n)
             exp[i] = exp1[i];
     }
 }
-                                 
+
 /* update the exponents so that they are the ones the decoder will
    decode. Return the number of bits used to code the exponents */
-static int encode_exp(UINT8 encoded_exp[N/2], 
-                      UINT8 exp[N/2], 
+static int encode_exp(uint8_t encoded_exp[N/2],
+                      uint8_t exp[N/2],
                       int nb_exps,
                       int exp_strategy)
 {
-    int group_size, nb_groups, i, j, k, recurse, exp_min, delta;
-    UINT8 exp1[N/2];
+    int group_size, nb_groups, i, j, k, exp_min;
+    uint8_t exp1[N/2];
 
     switch(exp_strategy) {
     case EXP_D15:
@@ -489,25 +336,13 @@ static int encode_exp(UINT8 encoded_exp[N/2],
     if (exp1[0] > 15)
         exp1[0] = 15;
 
-    /* Iterate until the delta constraints between each groups are
-       satisfyed. I'm sure it is possible to find a better algorithm,
-       but I am lazy */
-    do {
-        recurse = 0;
-        for(i=1;i<=nb_groups;i++) {
-            delta = exp1[i] - exp1[i-1];
-            if (delta > 2) {
-                /* if delta too big, we encode a smaller exponent */
-                exp1[i] = exp1[i-1] + 2;
-            } else if (delta < -2) {
-                /* if delta is too small, we must decrease the previous
-               exponent, which means we must recurse */
-                recurse = 1;
-                exp1[i-1] = exp1[i] + 2;
-            }
-        }
-    } while (recurse);
-    
+    /* Decrease the delta between each groups to within 2
+     * so that they can be differentially encoded */
+    for (i=1;i<=nb_groups;i++)
+        exp1[i] = FFMIN(exp1[i], exp1[i-1] + 2);
+    for (i=nb_groups-1;i>=0;i--)
+        exp1[i] = FFMIN(exp1[i], exp1[i+1] + 2);
+
     /* now we have the exponent values the decoder will see */
     encoded_exp[0] = exp1[0];
     k = 1;
@@ -517,20 +352,20 @@ static int encode_exp(UINT8 encoded_exp[N/2],
         }
         k += group_size;
     }
-    
+
 #if defined(DEBUG)
-    printf("exponents: strategy=%d\n", exp_strategy);
+    av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "exponents: strategy=%d\n", exp_strategy);
     for(i=0;i<=nb_groups * group_size;i++) {
-        printf("%d ", encoded_exp[i]);
+        av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "%d ", encoded_exp[i]);
     }
-    printf("\n");
+    av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "\n");
 #endif
 
     return 4 + (nb_groups / 3) * 7;
 }
 
 /* return the size in bits taken by the mantissa */
-int compute_mantissa_size(AC3EncodeContext *s, UINT8 *m, int nb_coefs)
+static int compute_mantissa_size(AC3EncodeContext *s, uint8_t *m, int nb_coefs)
 {
     int bits, mant, i;
 
@@ -543,14 +378,14 @@ int compute_mantissa_size(AC3EncodeContext *s, UINT8 *m, int nb_coefs)
             break;
         case 1:
             /* 3 mantissa in 5 bits */
-            if (s->mant1_cnt == 0) 
+            if (s->mant1_cnt == 0)
                 bits += 5;
             if (++s->mant1_cnt == 3)
                 s->mant1_cnt = 0;
             break;
         case 2:
             /* 3 mantissa in 7 bits */
-            if (s->mant2_cnt == 0) 
+            if (s->mant2_cnt == 0)
                 bits += 7;
             if (++s->mant2_cnt == 3)
                 s->mant2_cnt = 0;
@@ -562,7 +397,7 @@ int compute_mantissa_size(AC3EncodeContext *s, UINT8 *m, int nb_coefs)
             /* 2 mantissa in 7 bits */
             if (s->mant4_cnt == 0)
                 bits += 7;
-            if (++s->mant4_cnt == 2) 
+            if (++s->mant4_cnt == 2)
                 s->mant4_cnt = 0;
             break;
         case 14:
@@ -580,32 +415,62 @@ int compute_mantissa_size(AC3EncodeContext *s, UINT8 *m, int nb_coefs)
 }
 
 
+static void bit_alloc_masking(AC3EncodeContext *s,
+                              uint8_t encoded_exp[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
+                              uint8_t exp_strategy[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS],
+                              int16_t psd[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
+                              int16_t mask[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][50])
+{
+    int blk, ch;
+    int16_t band_psd[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][50];
+
+    for(blk=0; blk<NB_BLOCKS; blk++) {
+        for(ch=0;ch<s->nb_all_channels;ch++) {
+            if(exp_strategy[blk][ch] == EXP_REUSE) {
+                memcpy(psd[blk][ch], psd[blk-1][ch], (N/2)*sizeof(int16_t));
+                memcpy(mask[blk][ch], mask[blk-1][ch], 50*sizeof(int16_t));
+            } else {
+                ff_ac3_bit_alloc_calc_psd(encoded_exp[blk][ch], 0,
+                                          s->nb_coefs[ch],
+                                          psd[blk][ch], band_psd[blk][ch]);
+                ff_ac3_bit_alloc_calc_mask(&s->bit_alloc, band_psd[blk][ch],
+                                           0, s->nb_coefs[ch],
+                                           ff_ac3_fast_gain_tab[s->fast_gain_code[ch]],
+                                           ch == s->lfe_channel,
+                                           DBA_NONE, 0, NULL, NULL, NULL,
+                                           mask[blk][ch]);
+            }
+        }
+    }
+}
+
 static int bit_alloc(AC3EncodeContext *s,
-                     UINT8 bap[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
-                     UINT8 encoded_exp[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
-                     UINT8 exp_strategy[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS],
-                     int frame_bits, int csnroffst, int fsnroffst)
+                     int16_t mask[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][50],
+                     int16_t psd[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
+                     uint8_t bap[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
+                     int frame_bits, int coarse_snr_offset, int fine_snr_offset)
 {
     int i, ch;
+    int snr_offset;
+
+    snr_offset = (((coarse_snr_offset - 15) << 4) + fine_snr_offset) << 2;
 
     /* compute size */
     for(i=0;i<NB_BLOCKS;i++) {
         s->mant1_cnt = 0;
         s->mant2_cnt = 0;
         s->mant4_cnt = 0;
-        for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
-            parametric_bit_allocation(s, bap[i][ch], (INT8 *)encoded_exp[i][ch], 
-                                      0, s->nb_coefs[ch], 
-                                      (((csnroffst-15) << 4) + 
-                                       fsnroffst) << 2, 
-                                      fgaintab[s->fgaincod[ch]]);
-            frame_bits += compute_mantissa_size(s, bap[i][ch], 
+        for(ch=0;ch<s->nb_all_channels;ch++) {
+            ff_ac3_bit_alloc_calc_bap(mask[i][ch], psd[i][ch], 0,
+                                      s->nb_coefs[ch], snr_offset,
+                                      s->bit_alloc.floor, bap[i][ch]);
+            frame_bits += compute_mantissa_size(s, bap[i][ch],
                                                  s->nb_coefs[ch]);
         }
     }
 #if 0
-    printf("csnr=%d fsnr=%d frame_bits=%d diff=%d\n", 
-           csnroffst, fsnroffst, frame_bits, 
+    printf("csnr=%d fsnr=%d frame_bits=%d diff=%d\n",
+           coarse_snr_offset, fine_snr_offset, frame_bits,
            16 * s->frame_size - ((frame_bits + 7) & ~7));
 #endif
     return 16 * s->frame_size - frame_bits;
@@ -614,45 +479,55 @@ static int bit_alloc(AC3EncodeContext *s,
 #define SNR_INC1 4
 
 static int compute_bit_allocation(AC3EncodeContext *s,
-                                  UINT8 bap[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
-                                  UINT8 encoded_exp[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
-                                  UINT8 exp_strategy[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS],
+                                  uint8_t bap[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
+                                  uint8_t encoded_exp[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
+                                  uint8_t exp_strategy[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS],
                                   int frame_bits)
 {
     int i, ch;
-    int csnroffst, fsnroffst;
-    UINT8 bap1[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2];
+    int coarse_snr_offset, fine_snr_offset;
+    uint8_t bap1[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2];
+    int16_t psd[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2];
+    int16_t mask[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][50];
+    static int frame_bits_inc[8] = { 0, 0, 2, 2, 2, 4, 2, 4 };
 
     /* init default parameters */
-    s->sdecaycod = 2;
-    s->fdecaycod = 1;
-    s->sgaincod = 1;
-    s->dbkneecod = 2;
-    s->floorcod = 4;
-    for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) 
-        s->fgaincod[ch] = 4;
-    
+    s->slow_decay_code = 2;
+    s->fast_decay_code = 1;
+    s->slow_gain_code = 1;
+    s->db_per_bit_code = 2;
+    s->floor_code = 4;
+    for(ch=0;ch<s->nb_all_channels;ch++)
+        s->fast_gain_code[ch] = 4;
+
     /* compute real values */
-    s->sdecay = sdecaytab[s->sdecaycod] >> s->halfratecod;
-    s->fdecay = fdecaytab[s->fdecaycod] >> s->halfratecod;
-    s->sgain = sgaintab[s->sgaincod];
-    s->dbknee = dbkneetab[s->dbkneecod];
-    s->floor = floortab[s->floorcod];
+    s->bit_alloc.sr_code = s->sr_code;
+    s->bit_alloc.sr_shift = s->sr_shift;
+    s->bit_alloc.slow_decay = ff_ac3_slow_decay_tab[s->slow_decay_code] >> s->sr_shift;
+    s->bit_alloc.fast_decay = ff_ac3_fast_decay_tab[s->fast_decay_code] >> s->sr_shift;
+    s->bit_alloc.slow_gain = ff_ac3_slow_gain_tab[s->slow_gain_code];
+    s->bit_alloc.db_per_bit = ff_ac3_db_per_bit_tab[s->db_per_bit_code];
+    s->bit_alloc.floor = ff_ac3_floor_tab[s->floor_code];
 
     /* header size */
     frame_bits += 65;
-    if (s->acmod == 2)
-        frame_bits += 2;
+    // if (s->channel_mode == 2)
+    //    frame_bits += 2;
+    frame_bits += frame_bits_inc[s->channel_mode];
 
     /* audio blocks */
     for(i=0;i<NB_BLOCKS;i++) {
-        frame_bits += s->nb_channels * 2 + 2;
-        if (s->acmod == 2)
-            frame_bits++;
-        frame_bits += 2 * s->nb_channels;
+        frame_bits += s->nb_channels * 2 + 2; /* blksw * c, dithflag * c, dynrnge, cplstre */
+        if (s->channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO) {
+            frame_bits++; /* rematstr */
+            if(i==0) frame_bits += 4;
+        }
+        frame_bits += 2 * s->nb_channels; /* chexpstr[2] * c */
+        if (s->lfe)
+            frame_bits++; /* lfeexpstr */
         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
             if (exp_strategy[i][ch] != EXP_REUSE)
-                frame_bits += 6 + 2;
+                frame_bits += 6 + 2; /* chbwcod[6], gainrng[2] */
         }
         frame_bits++; /* baie */
         frame_bits++; /* snr */
@@ -660,57 +535,66 @@ static int compute_bit_allocation(AC3EncodeContext *s,
     }
     frame_bits++; /* cplinu for block 0 */
     /* bit alloc info */
-    frame_bits += 2*4 + 3 + 6 + s->nb_channels * (4 + 3);
+    /* sdcycod[2], fdcycod[2], sgaincod[2], dbpbcod[2], floorcod[3] */
+    /* csnroffset[6] */
+    /* (fsnoffset[4] + fgaincod[4]) * c */
+    frame_bits += 2*4 + 3 + 6 + s->nb_all_channels * (4 + 3);
+
+    /* auxdatae, crcrsv */
+    frame_bits += 2;
 
     /* CRC */
     frame_bits += 16;
 
+    /* calculate psd and masking curve before doing bit allocation */
+    bit_alloc_masking(s, encoded_exp, exp_strategy, psd, mask);
+
     /* now the big work begins : do the bit allocation. Modify the snr
        offset until we can pack everything in the requested frame size */
 
-    csnroffst = s->csnroffst;
-    while (csnroffst >= 0 && 
-           bit_alloc(s, bap, encoded_exp, exp_strategy, frame_bits, csnroffst, 0) < 0)
-        csnroffst -= SNR_INC1;
-    if (csnroffst < 0) {
-        fprintf(stderr, "Error !!!\n");
+    coarse_snr_offset = s->coarse_snr_offset;
+    while (coarse_snr_offset >= 0 &&
+           bit_alloc(s, mask, psd, bap, frame_bits, coarse_snr_offset, 0) < 0)
+        coarse_snr_offset -= SNR_INC1;
+    if (coarse_snr_offset < 0) {
+        av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Bit allocation failed. Try increasing the bitrate.\n");
         return -1;
     }
-    while ((csnroffst + SNR_INC1) <= 63 && 
-           bit_alloc(s, bap1, encoded_exp, exp_strategy, frame_bits, 
-                     csnroffst + SNR_INC1, 0) >= 0) {
-        csnroffst += SNR_INC1;
+    while ((coarse_snr_offset + SNR_INC1) <= 63 &&
+           bit_alloc(s, mask, psd, bap1, frame_bits,
+                     coarse_snr_offset + SNR_INC1, 0) >= 0) {
+        coarse_snr_offset += SNR_INC1;
         memcpy(bap, bap1, sizeof(bap1));
     }
-    while ((csnroffst + 1) <= 63 && 
-           bit_alloc(s, bap1, encoded_exp, exp_strategy, frame_bits, csnroffst + 1, 0) >= 0) {
-        csnroffst++;
+    while ((coarse_snr_offset + 1) <= 63 &&
+           bit_alloc(s, mask, psd, bap1, frame_bits, coarse_snr_offset + 1, 0) >= 0) {
+        coarse_snr_offset++;
         memcpy(bap, bap1, sizeof(bap1));
     }
 
-    fsnroffst = 0;
-    while ((fsnroffst + SNR_INC1) <= 15 && 
-           bit_alloc(s, bap1, encoded_exp, exp_strategy, frame_bits, 
-                     csnroffst, fsnroffst + SNR_INC1) >= 0) {
-        fsnroffst += SNR_INC1;
+    fine_snr_offset = 0;
+    while ((fine_snr_offset + SNR_INC1) <= 15 &&
+           bit_alloc(s, mask, psd, bap1, frame_bits,
+                     coarse_snr_offset, fine_snr_offset + SNR_INC1) >= 0) {
+        fine_snr_offset += SNR_INC1;
         memcpy(bap, bap1, sizeof(bap1));
     }
-    while ((fsnroffst + 1) <= 15 && 
-           bit_alloc(s, bap1, encoded_exp, exp_strategy, frame_bits, 
-                     csnroffst, fsnroffst + 1) >= 0) {
-        fsnroffst++;
+    while ((fine_snr_offset + 1) <= 15 &&
+           bit_alloc(s, mask, psd, bap1, frame_bits,
+                     coarse_snr_offset, fine_snr_offset + 1) >= 0) {
+        fine_snr_offset++;
         memcpy(bap, bap1, sizeof(bap1));
     }
-    
-    s->csnroffst = csnroffst;
-    for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++)
-        s->fsnroffst[ch] = fsnroffst;
+
+    s->coarse_snr_offset = coarse_snr_offset;
+    for(ch=0;ch<s->nb_all_channels;ch++)
+        s->fine_snr_offset[ch] = fine_snr_offset;
 #if defined(DEBUG_BITALLOC)
     {
         int j;
 
         for(i=0;i<6;i++) {
-            for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
+            for(ch=0;ch<s->nb_all_channels;ch++) {
                 printf("Block #%d Ch%d:\n", i, ch);
                 printf("bap=");
                 for(j=0;j<s->nb_coefs[ch];j++) {
@@ -730,71 +614,81 @@ static int AC3_encode_init(AVCodecContext *avctx)
     int bitrate = avctx->bit_rate;
     int channels = avctx->channels;
     AC3EncodeContext *s = avctx->priv_data;
-    int i, j, k, l, ch, v;
+    int i, j, ch;
     float alpha;
-    static unsigned short freqs[3] = { 48000, 44100, 32000 };
+    int bw_code;
+    static const uint8_t channel_mode_defs[6] = {
+        0x01, /* C */
+        0x02, /* L R */
+        0x03, /* L C R */
+        0x06, /* L R SL SR */
+        0x07, /* L C R SL SR */
+        0x07, /* L C R SL SR (+LFE) */
+    };
 
     avctx->frame_size = AC3_FRAME_SIZE;
-    avctx->key_frame = 1; /* always key frame */
-    
+
+    ac3_common_init();
+
     /* number of channels */
-    if (channels == 1)
-        s->acmod = 1;
-    else if (channels == 2)
-        s->acmod = 2;
-    else
+    if (channels < 1 || channels > 6)
         return -1;
-    s->nb_channels = channels;
+    s->channel_mode = channel_mode_defs[channels - 1];
+    s->lfe = (channels == 6) ? 1 : 0;
+    s->nb_all_channels = channels;
+    s->nb_channels = channels > 5 ? 5 : channels;
+    s->lfe_channel = s->lfe ? 5 : -1;
 
     /* frequency */
     for(i=0;i<3;i++) {
-        for(j=0;j<3;j++) 
-            if ((freqs[j] >> i) == freq)
+        for(j=0;j<3;j++)
+            if ((ff_ac3_sample_rate_tab[j] >> i) == freq)
                 goto found;
     }
     return -1;
- found:    
+ found:
     s->sample_rate = freq;
-    s->halfratecod = i;
-    s->fscod = j;
-    s->bsid = 8 + s->halfratecod;
-    s->bsmod = 0; /* complete main audio service */
+    s->sr_shift = i;
+    s->sr_code = j;
+    s->bitstream_id = 8 + s->sr_shift;
+    s->bitstream_mode = 0; /* complete main audio service */
 
     /* bitrate & frame size */
-    bitrate /= 1000;
     for(i=0;i<19;i++) {
-        if ((bitratetab[i] >> s->halfratecod) == bitrate)
+        if ((ff_ac3_bitrate_tab[i] >> s->sr_shift)*1000 == bitrate)
             break;
     }
     if (i == 19)
         return -1;
     s->bit_rate = bitrate;
-    s->frmsizecod = i << 1;
-    s->frame_size_min = (bitrate * 1000 * AC3_FRAME_SIZE) / (freq * 16);
-    /* for now we do not handle fractional sizes */
+    s->frame_size_code = i << 1;
+    s->frame_size_min = ff_ac3_frame_size_tab[s->frame_size_code][s->sr_code];
+    s->bits_written = 0;
+    s->samples_written = 0;
     s->frame_size = s->frame_size_min;
-    
+
     /* bit allocation init */
+    if(avctx->cutoff) {
+        /* calculate bandwidth based on user-specified cutoff frequency */
+        int cutoff = av_clip(avctx->cutoff, 1, s->sample_rate >> 1);
+        int fbw_coeffs = cutoff * 512 / s->sample_rate;
+        bw_code = av_clip((fbw_coeffs - 73) / 3, 0, 60);
+    } else {
+        /* use default bandwidth setting */
+        /* XXX: should compute the bandwidth according to the frame
+           size, so that we avoid annoying high frequency artifacts */
+        bw_code = 50;
+    }
     for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
         /* bandwidth for each channel */
-        /* XXX: should compute the bandwidth according to the frame
-           size, so that we avoid anoying high freq artefacts */
-        s->chbwcod[ch] = 50; /* sample bandwidth as mpeg audio layer 2 table 0 */
-        s->nb_coefs[ch] = ((s->chbwcod[ch] + 12) * 3) + 37;
+        s->chbwcod[ch] = bw_code;
+        s->nb_coefs[ch] = bw_code * 3 + 73;
     }
-    /* initial snr offset */
-    s->csnroffst = 40;
-
-    /* compute bndtab and masktab from bandsz */
-    k = 0;
-    l = 0;
-    for(i=0;i<50;i++) {
-        bndtab[i] = l;
-        v = bndsz[i];
-        for(j=0;j<v;j++) masktab[k++]=i;
-        l += v;
+    if (s->lfe) {
+        s->nb_coefs[s->lfe_channel] = 7; /* fixed */
     }
-    bndtab[50] = 0;
+    /* initial snr offset */
+    s->coarse_snr_offset = 40;
 
     /* mdct init */
     fft_init(MDCT_NBITS - 2);
@@ -804,7 +698,8 @@ static int AC3_encode_init(AVCodecContext *avctx)
         xsin1[i] = fix15(-sin(alpha));
     }
 
-    ac3_crc_init();
+    avctx->coded_frame= avcodec_alloc_frame();
+    avctx->coded_frame->key_frame= 1;
 
     return 0;
 }
@@ -812,19 +707,22 @@ static int AC3_encode_init(AVCodecContext *avctx)
 /* output the AC3 frame header */
 static void output_frame_header(AC3EncodeContext *s, unsigned char *frame)
 {
-    init_put_bits(&s->pb, frame, AC3_MAX_CODED_FRAME_SIZE, NULL, NULL);
+    init_put_bits(&s->pb, frame, AC3_MAX_CODED_FRAME_SIZE);
 
     put_bits(&s->pb, 16, 0x0b77); /* frame header */
     put_bits(&s->pb, 16, 0); /* crc1: will be filled later */
-    put_bits(&s->pb, 2, s->fscod);
-    put_bits(&s->pb, 6, s->frmsizecod + (s->frame_size - s->frame_size_min));
-    put_bits(&s->pb, 5, s->bsid);
-    put_bits(&s->pb, 3, s->bsmod);
-    put_bits(&s->pb, 3, s->acmod);
-    if (s->acmod == 2) {
+    put_bits(&s->pb, 2, s->sr_code);
+    put_bits(&s->pb, 6, s->frame_size_code + (s->frame_size - s->frame_size_min));
+    put_bits(&s->pb, 5, s->bitstream_id);
+    put_bits(&s->pb, 3, s->bitstream_mode);
+    put_bits(&s->pb, 3, s->channel_mode);
+    if ((s->channel_mode & 0x01) && s->channel_mode != AC3_CHMODE_MONO)
+        put_bits(&s->pb, 2, 1); /* XXX -4.5 dB */
+    if (s->channel_mode & 0x04)
+        put_bits(&s->pb, 2, 1); /* XXX -6 dB */
+    if (s->channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO)
         put_bits(&s->pb, 2, 0); /* surround not indicated */
-    }
-    put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no LFE */
+    put_bits(&s->pb, 1, s->lfe); /* LFE */
     put_bits(&s->pb, 5, 31); /* dialog norm: -31 db */
     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no compression control word */
     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no lang code */
@@ -833,7 +731,7 @@ static void output_frame_header(AC3EncodeContext *s, unsigned char *frame)
     put_bits(&s->pb, 1, 1); /* original bitstream */
     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no time code 1 */
     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no time code 2 */
-    put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no addtional bit stream info */
+    put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no additional bit stream info */
 }
 
 /* symetric quantization on 'levels' levels */
@@ -876,24 +774,24 @@ static inline int asym_quant(int c, int e, int qbits)
 /* Output one audio block. There are NB_BLOCKS audio blocks in one AC3
    frame */
 static void output_audio_block(AC3EncodeContext *s,
-                               UINT8 exp_strategy[AC3_MAX_CHANNELS],
-                               UINT8 encoded_exp[AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
-                               UINT8 bap[AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
-                               INT32 mdct_coefs[AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
-                               INT8 global_exp[AC3_MAX_CHANNELS],
+                               uint8_t exp_strategy[AC3_MAX_CHANNELS],
+                               uint8_t encoded_exp[AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
+                               uint8_t bap[AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
+                               int32_t mdct_coefs[AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
+                               int8_t global_exp[AC3_MAX_CHANNELS],
                                int block_num)
 {
-    int ch, nb_groups, group_size, i, baie;
-    UINT8 *p;
-    UINT16 qmant[AC3_MAX_CHANNELS][N/2];
+    int ch, nb_groups, group_size, i, baie, rbnd;
+    uint8_t *p;
+    uint16_t qmant[AC3_MAX_CHANNELS][N/2];
     int exp0, exp1;
     int mant1_cnt, mant2_cnt, mant4_cnt;
-    UINT16 *qmant1_ptr, *qmant2_ptr, *qmant4_ptr;
+    uint16_t *qmant1_ptr, *qmant2_ptr, *qmant4_ptr;
     int delta0, delta1, delta2;
 
-    for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) 
+    for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++)
         put_bits(&s->pb, 1, 0); /* 512 point MDCT */
-    for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) 
+    for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++)
         put_bits(&s->pb, 1, 1); /* no dither */
     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no dynamic range */
     if (block_num == 0) {
@@ -905,28 +803,46 @@ static void output_audio_block(AC3EncodeContext *s,
         put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no new coupling strategy */
     }
 
-    if (s->acmod == 2) {
-        put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no matrixing (but should be used in the future) */
-    }
+    if (s->channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO)
+      {
+        if(block_num==0)
+          {
+            /* first block must define rematrixing (rematstr)  */
+            put_bits(&s->pb, 1, 1);
+
+            /* dummy rematrixing rematflg(1:4)=0 */
+            for (rbnd=0;rbnd<4;rbnd++)
+              put_bits(&s->pb, 1, 0);
+          }
+        else
+          {
+            /* no matrixing (but should be used in the future) */
+            put_bits(&s->pb, 1, 0);
+          }
+      }
 
-#if defined(DEBUG) 
+#if defined(DEBUG)
     {
-        static int count = 0;
-        printf("Block #%d (%d)\n", block_num, count++);
+      static int count = 0;
+      av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "Block #%d (%d)\n", block_num, count++);
     }
 #endif
     /* exponent strategy */
     for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
         put_bits(&s->pb, 2, exp_strategy[ch]);
     }
-    
+
+    if (s->lfe) {
+        put_bits(&s->pb, 1, exp_strategy[s->lfe_channel]);
+    }
+
     for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
         if (exp_strategy[ch] != EXP_REUSE)
             put_bits(&s->pb, 6, s->chbwcod[ch]);
     }
-    
+
     /* exponents */
-    for (ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
+    for (ch = 0; ch < s->nb_all_channels; ch++) {
         switch(exp_strategy[ch]) {
         case EXP_REUSE:
             continue;
@@ -969,30 +885,31 @@ static void output_audio_block(AC3EncodeContext *s,
             put_bits(&s->pb, 7, ((delta0 * 5 + delta1) * 5) + delta2);
         }
 
-        put_bits(&s->pb, 2, 0); /* no gain range info */
+        if (ch != s->lfe_channel)
+            put_bits(&s->pb, 2, 0); /* no gain range info */
     }
 
     /* bit allocation info */
     baie = (block_num == 0);
     put_bits(&s->pb, 1, baie);
     if (baie) {
-        put_bits(&s->pb, 2, s->sdecaycod);
-        put_bits(&s->pb, 2, s->fdecaycod);
-        put_bits(&s->pb, 2, s->sgaincod);
-        put_bits(&s->pb, 2, s->dbkneecod);
-        put_bits(&s->pb, 3, s->floorcod);
+        put_bits(&s->pb, 2, s->slow_decay_code);
+        put_bits(&s->pb, 2, s->fast_decay_code);
+        put_bits(&s->pb, 2, s->slow_gain_code);
+        put_bits(&s->pb, 2, s->db_per_bit_code);
+        put_bits(&s->pb, 3, s->floor_code);
     }
 
     /* snr offset */
     put_bits(&s->pb, 1, baie); /* always present with bai */
     if (baie) {
-        put_bits(&s->pb, 6, s->csnroffst);
-        for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
-            put_bits(&s->pb, 4, s->fsnroffst[ch]);
-            put_bits(&s->pb, 3, s->fgaincod[ch]);
+        put_bits(&s->pb, 6, s->coarse_snr_offset);
+        for(ch=0;ch<s->nb_all_channels;ch++) {
+            put_bits(&s->pb, 4, s->fine_snr_offset[ch]);
+            put_bits(&s->pb, 3, s->fast_gain_code[ch]);
         }
     }
-    
+
     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no delta bit allocation */
     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no data to skip */
 
@@ -1004,7 +921,7 @@ static void output_audio_block(AC3EncodeContext *s,
     mant1_cnt = mant2_cnt = mant4_cnt = 0;
     qmant1_ptr = qmant2_ptr = qmant4_ptr = NULL;
 
-    for (ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
+    for (ch = 0; ch < s->nb_all_channels; ch++) {
         int b, c, e, v;
 
         for(i=0;i<s->nb_coefs[ch];i++) {
@@ -1091,9 +1008,9 @@ static void output_audio_block(AC3EncodeContext *s,
     }
 
     /* second pass : output the values */
-    for (ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
+    for (ch = 0; ch < s->nb_all_channels; ch++) {
         int b, q;
-        
+
         for(i=0;i<s->nb_coefs[ch];i++) {
             q = qmant[ch][i];
             b = bap[ch][i];
@@ -1101,11 +1018,11 @@ static void output_audio_block(AC3EncodeContext *s,
             case 0:
                 break;
             case 1:
-                if (q != 128) 
+                if (q != 128)
                     put_bits(&s->pb, 5, q);
                 break;
             case 2:
-                if (q != 128) 
+                if (q != 128)
                     put_bits(&s->pb, 7, q);
                 break;
             case 3:
@@ -1129,35 +1046,8 @@ static void output_audio_block(AC3EncodeContext *s,
     }
 }
 
-/* compute the ac3 crc */
-
 #define CRC16_POLY ((1 << 0) | (1 << 2) | (1 << 15) | (1 << 16))
 
-static void ac3_crc_init(void)
-{
-    unsigned int c, n, k;
-
-    for(n=0;n<256;n++) {
-        c = n << 8;
-        for (k = 0; k < 8; k++) {
-            if (c & (1 << 15)) 
-                c = ((c << 1) & 0xffff) ^ (CRC16_POLY & 0xffff);
-            else
-                c = c << 1;
-        }
-        crc_table[n] = c;
-    }
-}
-
-static unsigned int ac3_crc(UINT8 *data, int n, unsigned int crc)
-{
-    int i;
-    for(i=0;i<n;i++) {
-        crc = (crc_table[data[i] ^ (crc >> 8)] ^ (crc << 8)) & 0xffff;
-    }
-    return crc;
-}
-
 static unsigned int mul_poly(unsigned int a, unsigned int b, unsigned int poly)
 {
     unsigned int c;
@@ -1189,7 +1079,7 @@ static unsigned int pow_poly(unsigned int a, unsigned int n, unsigned int poly)
 
 
 /* compute log2(max(abs(tab[]))) */
-static int log2_tab(INT16 *tab, int n)
+static int log2_tab(int16_t *tab, int n)
 {
     int i, v;
 
@@ -1200,7 +1090,7 @@ static int log2_tab(INT16 *tab, int n)
     return av_log2(v);
 }
 
-static void lshift_tab(INT16 *tab, int n, int lshift)
+static void lshift_tab(int16_t *tab, int n, int lshift)
 {
     int i;
 
@@ -1220,7 +1110,7 @@ static void lshift_tab(INT16 *tab, int n, int lshift)
 static int output_frame_end(AC3EncodeContext *s)
 {
     int frame_size, frame_size_58, n, crc1, crc2, crc_inv;
-    UINT8 *frame;
+    uint8_t *frame;
 
     frame_size = s->frame_size; /* frame size in words */
     /* align to 8 bits */
@@ -1229,78 +1119,80 @@ static int output_frame_end(AC3EncodeContext *s)
     frame = s->pb.buf;
     n = 2 * s->frame_size - (pbBufPtr(&s->pb) - frame) - 2;
     assert(n >= 0);
-    memset(pbBufPtr(&s->pb), 0, n);
-    
+    if(n>0)
+      memset(pbBufPtr(&s->pb), 0, n);
+
     /* Now we must compute both crcs : this is not so easy for crc1
        because it is at the beginning of the data... */
     frame_size_58 = (frame_size >> 1) + (frame_size >> 3);
-    crc1 = ac3_crc(frame + 4, (2 * frame_size_58) - 4, 0);
+    crc1 = bswap_16(av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_16_ANSI), 0,
+                           frame + 4, 2 * frame_size_58 - 4));
     /* XXX: could precompute crc_inv */
     crc_inv = pow_poly((CRC16_POLY >> 1), (16 * frame_size_58) - 16, CRC16_POLY);
     crc1 = mul_poly(crc_inv, crc1, CRC16_POLY);
-    frame[2] = crc1 >> 8;
-    frame[3] = crc1;
-    
-    crc2 = ac3_crc(frame + 2 * frame_size_58, (frame_size - frame_size_58) * 2 - 2, 0);
-    frame[2*frame_size - 2] = crc2 >> 8;
-    frame[2*frame_size - 1] = crc2;
+    AV_WB16(frame+2,crc1);
+
+    crc2 = bswap_16(av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_16_ANSI), 0,
+                           frame + 2 * frame_size_58,
+                           (frame_size - frame_size_58) * 2 - 2));
+    AV_WB16(frame+2*frame_size-2,crc2);
 
     //    printf("n=%d frame_size=%d\n", n, frame_size);
     return frame_size * 2;
 }
 
-int AC3_encode_frame(AVCodecContext *avctx,
-                     unsigned char *frame, int buf_size, void *data)
+static int AC3_encode_frame(AVCodecContext *avctx,
+                            unsigned char *frame, int buf_size, void *data)
 {
     AC3EncodeContext *s = avctx->priv_data;
-    short *samples = data;
+    int16_t *samples = data;
     int i, j, k, v, ch;
-    INT16 input_samples[N];
-    INT32 mdct_coef[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2];
-    UINT8 exp[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2];
-    UINT8 exp_strategy[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS];
-    UINT8 encoded_exp[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2];
-    UINT8 bap[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2];
-    INT8 exp_samples[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS];
+    int16_t input_samples[N];
+    int32_t mdct_coef[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2];
+    uint8_t exp[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2];
+    uint8_t exp_strategy[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS];
+    uint8_t encoded_exp[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2];
+    uint8_t bap[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2];
+    int8_t exp_samples[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS];
     int frame_bits;
 
     frame_bits = 0;
-    for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
+    for(ch=0;ch<s->nb_all_channels;ch++) {
         /* fixed mdct to the six sub blocks & exponent computation */
         for(i=0;i<NB_BLOCKS;i++) {
-            INT16 *sptr;
+            int16_t *sptr;
             int sinc;
 
             /* compute input samples */
-            memcpy(input_samples, s->last_samples[ch], N/2 * sizeof(INT16));
-            sinc = s->nb_channels;
+            memcpy(input_samples, s->last_samples[ch], N/2 * sizeof(int16_t));
+            sinc = s->nb_all_channels;
             sptr = samples + (sinc * (N/2) * i) + ch;
             for(j=0;j<N/2;j++) {
                 v = *sptr;
                 input_samples[j + N/2] = v;
-                s->last_samples[ch][j] = v; 
+                s->last_samples[ch][j] = v;
                 sptr += sinc;
             }
 
             /* apply the MDCT window */
             for(j=0;j<N/2;j++) {
-                input_samples[j] = MUL16(input_samples[j], 
-                                         ac3_window[j]) >> 15;
-                input_samples[N-j-1] = MUL16(input_samples[N-j-1], 
-                                             ac3_window[j]) >> 15;
+                input_samples[j] = MUL16(input_samples[j],
+                                         ff_ac3_window[j]) >> 15;
+                input_samples[N-j-1] = MUL16(input_samples[N-j-1],
+                                             ff_ac3_window[j]) >> 15;
             }
-        
+
             /* Normalize the samples to use the maximum available
                precision */
             v = 14 - log2_tab(input_samples, N);
             if (v < 0)
                 v = 0;
-            exp_samples[i][ch] = v - 8;
+            exp_samples[i][ch] = v - 9;
             lshift_tab(input_samples, N, v);
 
             /* do the MDCT */
             mdct512(mdct_coef[i][ch], input_samples);
-            
+
             /* compute "exponents". We take into account the
                normalization there */
             for(j=0;j<N/2;j++) {
@@ -1318,8 +1210,8 @@ int AC3_encode_frame(AVCodecContext *avctx,
                 exp[i][ch][j] = e;
             }
         }
-        
-        compute_exp_strategy(exp_strategy, exp, ch);
+
+        compute_exp_strategy(exp_strategy, exp, ch, ch == s->lfe_channel);
 
         /* compute the exponents as the decoder will see them. The
            EXP_REUSE case must be handled carefully : we select the
@@ -1332,32 +1224,48 @@ int AC3_encode_frame(AVCodecContext *avctx,
                 j++;
             }
             frame_bits += encode_exp(encoded_exp[i][ch],
-                                     exp[i][ch], s->nb_coefs[ch], 
+                                     exp[i][ch], s->nb_coefs[ch],
                                      exp_strategy[i][ch]);
             /* copy encoded exponents for reuse case */
             for(k=i+1;k<j;k++) {
-                memcpy(encoded_exp[k][ch], encoded_exp[i][ch], 
-                       s->nb_coefs[ch] * sizeof(UINT8));
+                memcpy(encoded_exp[k][ch], encoded_exp[i][ch],
+                       s->nb_coefs[ch] * sizeof(uint8_t));
             }
             i = j;
         }
     }
 
+    /* adjust for fractional frame sizes */
+    while(s->bits_written >= s->bit_rate && s->samples_written >= s->sample_rate) {
+        s->bits_written -= s->bit_rate;
+        s->samples_written -= s->sample_rate;
+    }
+    s->frame_size = s->frame_size_min + (s->bits_written * s->sample_rate < s->samples_written * s->bit_rate);
+    s->bits_written += s->frame_size * 16;
+    s->samples_written += AC3_FRAME_SIZE;
+
     compute_bit_allocation(s, bap, encoded_exp, exp_strategy, frame_bits);
     /* everything is known... let's output the frame */
     output_frame_header(s, frame);
-        
+
     for(i=0;i<NB_BLOCKS;i++) {
-        output_audio_block(s, exp_strategy[i], encoded_exp[i], 
+        output_audio_block(s, exp_strategy[i], encoded_exp[i],
                            bap[i], mdct_coef[i], exp_samples[i], i);
     }
     return output_frame_end(s);
 }
 
+static int AC3_encode_close(AVCodecContext *avctx)
+{
+    av_freep(&avctx->coded_frame);
+    return 0;
+}
+
 #if 0
 /*************************************************************************/
 /* TEST */
 
+#undef random
 #define FN (N/4)
 
 void fft_test(void)
@@ -1384,15 +1292,15 @@ void fft_test(void)
             sum_re += in1[n].re * cos(a) - in1[n].im * sin(a);
             sum_im += in1[n].re * sin(a) + in1[n].im * cos(a);
         }
-        printf("%3d: %6d,%6d %6.0f,%6.0f\n", 
-               k, in[k].re, in[k].im, sum_re / FN, sum_im / FN); 
+        printf("%3d: %6d,%6d %6.0f,%6.0f\n",
+               k, in[k].re, in[k].im, sum_re / FN, sum_im / FN);
     }
 }
 
 void mdct_test(void)
 {
-    INT16 input[N];
-    INT32 output[N/2];
+    int16_t input[N];
+    int32_t output[N/2];
     float input1[N];
     float output1[N/2];
     float s, a, err, e, emax;
@@ -1404,7 +1312,7 @@ void mdct_test(void)
     }
 
     mdct512(output, input);
-    
+
     /* do it by hand */
     for(k=0;k<N/2;k++) {
         s = 0;
@@ -1414,7 +1322,7 @@ void mdct_test(void)
         }
         output1[k] = -2 * s / N;
     }
-    
+
     err = 0;
     emax = 0;
     for(i=0;i<N/2;i++) {
@@ -1433,7 +1341,7 @@ void test_ac3(void)
     unsigned char frame[AC3_MAX_CODED_FRAME_SIZE];
     short samples[AC3_FRAME_SIZE];
     int ret, i;
-    
+
     AC3_encode_init(&ctx, 44100, 64000, 1);
 
     fft_test();
@@ -1453,5 +1361,6 @@ AVCodec ac3_encoder = {
     sizeof(AC3EncodeContext),
     AC3_encode_init,
     AC3_encode_frame,
+    AC3_encode_close,
     NULL,
 };