git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/ac3enc.c

   1 /*
   2  * The simplest AC-3 encoder
   3  * Copyright (c) 2000 Fabrice Bellard
   4  * Copyright (c) 2006-2010 Justin Ruggles <justin.ruggles@gmail.com>
   5  * Copyright (c) 2006-2010 Prakash Punnoor <prakash@punnoor.de>
   6  *
   7  * This file is part of Libav.
   8  *
   9  * Libav 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  * Libav 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 Libav; if not, write to the Free Software
  21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  22  */
  23
  24 /**
  25  * @file
  26  * The simplest AC-3 encoder.
  27  */
  28
  29 //#define ASSERT_LEVEL 2
  30
  31 #include <stdint.h>
  32
  33 #include "libavutil/audioconvert.h"
  34 #include "libavutil/avassert.h"
  35 #include "libavutil/avstring.h"
  36 #include "libavutil/crc.h"
  37 #include "libavutil/opt.h"
  38 #include "avcodec.h"
  39 #include "put_bits.h"
  40 #include "dsputil.h"
  41 #include "ac3dsp.h"
  42 #include "ac3.h"
  43 #include "audioconvert.h"
  44 #include "fft.h"
  45 #include "ac3enc.h"
  46 #include "eac3enc.h"
  47
  48 typedef struct AC3Mant {
  49     int16_t *qmant1_ptr, *qmant2_ptr, *qmant4_ptr; ///< mantissa pointers for bap=1,2,4
  50     int mant1_cnt, mant2_cnt, mant4_cnt;    ///< mantissa counts for bap=1,2,4
  51 } AC3Mant;
  52
  53 #define CMIXLEV_NUM_OPTIONS 3
  54 static const float cmixlev_options[CMIXLEV_NUM_OPTIONS] = {
  55     LEVEL_MINUS_3DB, LEVEL_MINUS_4POINT5DB, LEVEL_MINUS_6DB
  56 };
  57
  58 #define SURMIXLEV_NUM_OPTIONS 3
  59 static const float surmixlev_options[SURMIXLEV_NUM_OPTIONS] = {
  60     LEVEL_MINUS_3DB, LEVEL_MINUS_6DB, LEVEL_ZERO
  61 };
  62
  63 #define EXTMIXLEV_NUM_OPTIONS 8
  64 static const float extmixlev_options[EXTMIXLEV_NUM_OPTIONS] = {
  65     LEVEL_PLUS_3DB,  LEVEL_PLUS_1POINT5DB,  LEVEL_ONE,       LEVEL_MINUS_4POINT5DB,
  66     LEVEL_MINUS_3DB, LEVEL_MINUS_4POINT5DB, LEVEL_MINUS_6DB, LEVEL_ZERO
  67 };
  68
  69
  70 /**
  71  * LUT for number of exponent groups.
  72  * exponent_group_tab[coupling][exponent strategy-1][number of coefficients]
  73  */
  74 static uint8_t exponent_group_tab[2][3][256];
  75
  76
  77 /**
  78  * List of supported channel layouts.
  79  */
  80 const int64_t ff_ac3_channel_layouts[19] = {
  81      AV_CH_LAYOUT_MONO,
  82      AV_CH_LAYOUT_STEREO,
  83      AV_CH_LAYOUT_2_1,
  84      AV_CH_LAYOUT_SURROUND,
  85      AV_CH_LAYOUT_2_2,
  86      AV_CH_LAYOUT_QUAD,
  87      AV_CH_LAYOUT_4POINT0,
  88      AV_CH_LAYOUT_5POINT0,
  89      AV_CH_LAYOUT_5POINT0_BACK,
  90     (AV_CH_LAYOUT_MONO     | AV_CH_LOW_FREQUENCY),
  91     (AV_CH_LAYOUT_STEREO   | AV_CH_LOW_FREQUENCY),
  92     (AV_CH_LAYOUT_2_1      | AV_CH_LOW_FREQUENCY),
  93     (AV_CH_LAYOUT_SURROUND | AV_CH_LOW_FREQUENCY),
  94     (AV_CH_LAYOUT_2_2      | AV_CH_LOW_FREQUENCY),
  95     (AV_CH_LAYOUT_QUAD     | AV_CH_LOW_FREQUENCY),
  96     (AV_CH_LAYOUT_4POINT0  | AV_CH_LOW_FREQUENCY),
  97      AV_CH_LAYOUT_5POINT1,
  98      AV_CH_LAYOUT_5POINT1_BACK,
  99      0
 100 };
 101
 102
 103 /**
 104  * LUT to select the bandwidth code based on the bit rate, sample rate, and
 105  * number of full-bandwidth channels.
 106  * bandwidth_tab[fbw_channels-1][sample rate code][bit rate code]
 107  */
 108 static const uint8_t ac3_bandwidth_tab[5][3][19] = {
 109 //      32  40  48  56  64  80  96 112 128 160 192 224 256 320 384 448 512 576 640
 110
 111     { {  0,  0,  0, 12, 16, 32, 48, 48, 48, 48, 48, 48, 48, 48, 48, 48, 48, 48, 48 },
 112       {  0,  0,  0, 16, 20, 36, 56, 56, 56, 56, 56, 56, 56, 56, 56, 56, 56, 56, 56 },
 113       {  0,  0,  0, 32, 40, 60, 60, 60, 60, 60, 60, 60, 60, 60, 60, 60, 60, 60, 60 } },
 114
 115     { {  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0, 20, 24, 32, 48, 48, 48, 48, 48, 48, 48, 48, 48 },
 116       {  0,  0,  0,  0,  0,  0,  4, 24, 28, 36, 56, 56, 56, 56, 56, 56, 56, 56, 56 },
 117       {  0,  0,  0,  0,  0,  0, 20, 44, 52, 60, 60, 60, 60, 60, 60, 60, 60, 60, 60 } },
 118
 119     { {  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0, 16, 24, 32, 40, 48, 48, 48, 48, 48, 48 },
 120       {  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  4, 20, 28, 36, 44, 56, 56, 56, 56, 56, 56 },
 121       {  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0, 20, 40, 48, 60, 60, 60, 60, 60, 60, 60, 60 } },
 122
 123     { {  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0, 12, 24, 32, 48, 48, 48, 48, 48, 48 },
 124       {  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0, 16, 28, 36, 56, 56, 56, 56, 56, 56 },
 125       {  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0, 32, 48, 60, 60, 60, 60, 60, 60, 60 } },
 126
 127     { {  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  8, 20, 32, 40, 48, 48, 48, 48 },
 128       {  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0, 12, 24, 36, 44, 56, 56, 56, 56 },
 129       {  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0, 28, 44, 60, 60, 60, 60, 60, 60 } }
 130 };
 131
 132
 133 /**
 134  * LUT to select the coupling start band based on the bit rate, sample rate, and
 135  * number of full-bandwidth channels. -1 = coupling off
 136  * ac3_coupling_start_tab[channel_mode-2][sample rate code][bit rate code]
 137  *
 138  * TODO: more testing for optimal parameters.
 139  *       multi-channel tests at 44.1kHz and 32kHz.
 140  */
 141 static const int8_t ac3_coupling_start_tab[6][3][19] = {
 142 //      32  40  48  56  64  80  96 112 128 160 192 224 256 320 384 448 512 576 640
 143
 144     // 2/0
 145     { {  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  1,  1,  7,  8, 11, 12, -1, -1, -1, -1, -1, -1 },
 146       {  0,  0,  0,  0,  0,  0,  1,  3,  5,  7, 10, 12, 13, -1, -1, -1, -1, -1, -1 },
 147       {  0,  0,  0,  0,  1,  2,  2,  9, 13, 15, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1 } },
 148
 149     // 3/0
 150     { {  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  2,  2,  6,  9, 11, 12, 13, -1, -1, -1, -1 },
 151       {  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  2,  2,  6,  9, 11, 12, 13, -1, -1, -1, -1 },
 152       { -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1 } },
 153
 154     // 2/1 - untested
 155     { {  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  2,  2,  6,  9, 11, 12, 13, -1, -1, -1, -1 },
 156       {  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  2,  2,  6,  9, 11, 12, 13, -1, -1, -1, -1 },
 157       { -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1 } },
 158
 159     // 3/1
 160     { {  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  3,  2, 10, 11, 11, 12, 12, 14, -1 },
 161       {  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  3,  2, 10, 11, 11, 12, 12, 14, -1 },
 162       { -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1 } },
 163
 164     // 2/2 - untested
 165     { {  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  3,  2, 10, 11, 11, 12, 12, 14, -1 },
 166       {  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  3,  2, 10, 11, 11, 12, 12, 14, -1 },
 167       { -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1 } },
 168
 169     // 3/2
 170     { {  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  1,  6,  8, 11, 12, 12, -1, -1 },
 171       {  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  1,  6,  8, 11, 12, 12, -1, -1 },
 172       { -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1 } },
 173 };
 174
 175
 176 /**
 177  * Adjust the frame size to make the average bit rate match the target bit rate.
 178  * This is only needed for 11025, 22050, and 44100 sample rates or any E-AC-3.
 179  */
 180 void ff_ac3_adjust_frame_size(AC3EncodeContext *s)
 181 {
 182     while (s->bits_written >= s->bit_rate && s->samples_written >= s->sample_rate) {
 183         s->bits_written    -= s->bit_rate;
 184         s->samples_written -= s->sample_rate;
 185     }
 186     s->frame_size = s->frame_size_min +
 187                     2 * (s->bits_written * s->sample_rate < s->samples_written * s->bit_rate);
 188     s->bits_written    += s->frame_size * 8;
 189     s->samples_written += AC3_FRAME_SIZE;
 190 }
 191
 192
 193 void ff_ac3_compute_coupling_strategy(AC3EncodeContext *s)
 194 {
 195     int blk, ch;
 196     int got_cpl_snr;
 197
 198     /* set coupling use flags for each block/channel */
 199     /* TODO: turn coupling on/off and adjust start band based on bit usage */
 200     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
 201         AC3Block *block = &s->blocks[blk];
 202         for (ch = 1; ch <= s->fbw_channels; ch++)
 203             block->channel_in_cpl[ch] = s->cpl_on;
 204     }
 205
 206     /* enable coupling for each block if at least 2 channels have coupling
 207        enabled for that block */
 208     got_cpl_snr = 0;
 209     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
 210         AC3Block *block = &s->blocks[blk];
 211         block->num_cpl_channels = 0;
 212         for (ch = 1; ch <= s->fbw_channels; ch++)
 213             block->num_cpl_channels += block->channel_in_cpl[ch];
 214         block->cpl_in_use = block->num_cpl_channels > 1;
 215         if (!block->cpl_in_use) {
 216             block->num_cpl_channels = 0;
 217             for (ch = 1; ch <= s->fbw_channels; ch++)
 218                 block->channel_in_cpl[ch] = 0;
 219         }
 220
 221         block->new_cpl_strategy = !blk;
 222         if (blk) {
 223             for (ch = 1; ch <= s->fbw_channels; ch++) {
 224                 if (block->channel_in_cpl[ch] != s->blocks[blk-1].channel_in_cpl[ch]) {
 225                     block->new_cpl_strategy = 1;
 226                     break;
 227                 }
 228             }
 229         }
 230         block->new_cpl_leak = block->new_cpl_strategy;
 231
 232         if (!blk || (block->cpl_in_use && !got_cpl_snr)) {
 233             block->new_snr_offsets = 1;
 234             if (block->cpl_in_use)
 235                 got_cpl_snr = 1;
 236         } else {
 237             block->new_snr_offsets = 0;
 238         }
 239     }
 240
 241     /* set bandwidth for each channel */
 242     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
 243         AC3Block *block = &s->blocks[blk];
 244         for (ch = 1; ch <= s->fbw_channels; ch++) {
 245             if (block->channel_in_cpl[ch])
 246                 block->end_freq[ch] = s->start_freq[CPL_CH];
 247             else
 248                 block->end_freq[ch] = s->bandwidth_code * 3 + 73;
 249         }
 250     }
 251 }
 252
 253
 254 /**
 255  * Apply stereo rematrixing to coefficients based on rematrixing flags.
 256  */
 257 void ff_ac3_apply_rematrixing(AC3EncodeContext *s)
 258 {
 259     int nb_coefs;
 260     int blk, bnd, i;
 261     int start, end;
 262     uint8_t *flags;
 263
 264     if (!s->rematrixing_enabled)
 265         return;
 266
 267     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
 268         AC3Block *block = &s->blocks[blk];
 269         if (block->new_rematrixing_strategy)
 270             flags = block->rematrixing_flags;
 271         nb_coefs = FFMIN(block->end_freq[1], block->end_freq[2]);
 272         for (bnd = 0; bnd < block->num_rematrixing_bands; bnd++) {
 273             if (flags[bnd]) {
 274                 start = ff_ac3_rematrix_band_tab[bnd];
 275                 end   = FFMIN(nb_coefs, ff_ac3_rematrix_band_tab[bnd+1]);
 276                 for (i = start; i < end; i++) {
 277                     int32_t lt = block->fixed_coef[1][i];
 278                     int32_t rt = block->fixed_coef[2][i];
 279                     block->fixed_coef[1][i] = (lt + rt) >> 1;
 280                     block->fixed_coef[2][i] = (lt - rt) >> 1;
 281                 }
 282             }
 283         }
 284     }
 285 }
 286
 287
 288 /**
 289  * Initialize exponent tables.
 290  */
 291 static av_cold void exponent_init(AC3EncodeContext *s)
 292 {
 293     int expstr, i, grpsize;
 294
 295     for (expstr = EXP_D15-1; expstr <= EXP_D45-1; expstr++) {
 296         grpsize = 3 << expstr;
 297         for (i = 12; i < 256; i++) {
 298             exponent_group_tab[0][expstr][i] = (i + grpsize - 4) / grpsize;
 299             exponent_group_tab[1][expstr][i] = (i              ) / grpsize;
 300         }
 301     }
 302     /* LFE */
 303     exponent_group_tab[0][0][7] = 2;
 304 }
 305
 306
 307 /**
 308  * Extract exponents from the MDCT coefficients.
 309  */
 310 static void extract_exponents(AC3EncodeContext *s)
 311 {
 312     int ch        = !s->cpl_on;
 313     int chan_size = AC3_MAX_COEFS * AC3_MAX_BLOCKS * (s->channels - ch + 1);
 314     AC3Block *block = &s->blocks[0];
 315
 316     s->ac3dsp.extract_exponents(block->exp[ch], block->fixed_coef[ch], chan_size);
 317 }
 318
 319
 320 /**
 321  * Exponent Difference Threshold.
 322  * New exponents are sent if their SAD exceed this number.
 323  */
 324 #define EXP_DIFF_THRESHOLD 500
 325
 326
 327 /**
 328  * Calculate exponent strategies for all channels.
 329  * Array arrangement is reversed to simplify the per-channel calculation.
 330  */
 331 static void compute_exp_strategy(AC3EncodeContext *s)
 332 {
 333     int ch, blk, blk1;
 334
 335     for (ch = !s->cpl_on; ch <= s->fbw_channels; ch++) {
 336         uint8_t *exp_strategy = s->exp_strategy[ch];
 337         uint8_t *exp          = s->blocks[0].exp[ch];
 338         int exp_diff;
 339
 340         /* estimate if the exponent variation & decide if they should be
 341            reused in the next frame */
 342         exp_strategy[0] = EXP_NEW;
 343         exp += AC3_MAX_COEFS;
 344         for (blk = 1; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++, exp += AC3_MAX_COEFS) {
 345             if ((ch == CPL_CH && (!s->blocks[blk].cpl_in_use || !s->blocks[blk-1].cpl_in_use)) ||
 346                 (ch  > CPL_CH && (s->blocks[blk].channel_in_cpl[ch] != s->blocks[blk-1].channel_in_cpl[ch]))) {
 347                 exp_strategy[blk] = EXP_NEW;
 348                 continue;
 349             }
 350             exp_diff = s->dsp.sad[0](NULL, exp, exp - AC3_MAX_COEFS, 16, 16);
 351             exp_strategy[blk] = EXP_REUSE;
 352             if (ch == CPL_CH && exp_diff > (EXP_DIFF_THRESHOLD * (s->blocks[blk].end_freq[ch] - s->start_freq[ch]) / AC3_MAX_COEFS))
 353                 exp_strategy[blk] = EXP_NEW;
 354             else if (ch > CPL_CH && exp_diff > EXP_DIFF_THRESHOLD)
 355                 exp_strategy[blk] = EXP_NEW;
 356         }
 357
 358         /* now select the encoding strategy type : if exponents are often
 359            recoded, we use a coarse encoding */
 360         blk = 0;
 361         while (blk < AC3_MAX_BLOCKS) {
 362             blk1 = blk + 1;
 363             while (blk1 < AC3_MAX_BLOCKS && exp_strategy[blk1] == EXP_REUSE)
 364                 blk1++;
 365             switch (blk1 - blk) {
 366             case 1:  exp_strategy[blk] = EXP_D45; break;
 367             case 2:
 368             case 3:  exp_strategy[blk] = EXP_D25; break;
 369             default: exp_strategy[blk] = EXP_D15; break;
 370             }
 371             blk = blk1;
 372         }
 373     }
 374     if (s->lfe_on) {
 375         ch = s->lfe_channel;
 376         s->exp_strategy[ch][0] = EXP_D15;
 377         for (blk = 1; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++)
 378             s->exp_strategy[ch][blk] = EXP_REUSE;
 379     }
 380 }
 381
 382
 383 /**
 384  * Update the exponents so that they are the ones the decoder will decode.
 385  */
 386 static void encode_exponents_blk_ch(uint8_t *exp, int nb_exps, int exp_strategy,
 387                                     int cpl)
 388 {
 389     int nb_groups, i, k;
 390
 391     nb_groups = exponent_group_tab[cpl][exp_strategy-1][nb_exps] * 3;
 392
 393     /* for each group, compute the minimum exponent */
 394     switch(exp_strategy) {
 395     case EXP_D25:
 396         for (i = 1, k = 1-cpl; i <= nb_groups; i++) {
 397             uint8_t exp_min = exp[k];
 398             if (exp[k+1] < exp_min)
 399                 exp_min = exp[k+1];
 400             exp[i-cpl] = exp_min;
 401             k += 2;
 402         }
 403         break;
 404     case EXP_D45:
 405         for (i = 1, k = 1-cpl; i <= nb_groups; i++) {
 406             uint8_t exp_min = exp[k];
 407             if (exp[k+1] < exp_min)
 408                 exp_min = exp[k+1];
 409             if (exp[k+2] < exp_min)
 410                 exp_min = exp[k+2];
 411             if (exp[k+3] < exp_min)
 412                 exp_min = exp[k+3];
 413             exp[i-cpl] = exp_min;
 414             k += 4;
 415         }
 416         break;
 417     }
 418
 419     /* constraint for DC exponent */
 420     if (!cpl && exp[0] > 15)
 421         exp[0] = 15;
 422
 423     /* decrease the delta between each groups to within 2 so that they can be
 424        differentially encoded */
 425     for (i = 1; i <= nb_groups; i++)
 426         exp[i] = FFMIN(exp[i], exp[i-1] + 2);
 427     i--;
 428     while (--i >= 0)
 429         exp[i] = FFMIN(exp[i], exp[i+1] + 2);
 430
 431     if (cpl)
 432         exp[-1] = exp[0] & ~1;
 433
 434     /* now we have the exponent values the decoder will see */
 435     switch (exp_strategy) {
 436     case EXP_D25:
 437         for (i = nb_groups, k = (nb_groups * 2)-cpl; i > 0; i--) {
 438             uint8_t exp1 = exp[i-cpl];
 439             exp[k--] = exp1;
 440             exp[k--] = exp1;
 441         }
 442         break;
 443     case EXP_D45:
 444         for (i = nb_groups, k = (nb_groups * 4)-cpl; i > 0; i--) {
 445             exp[k] = exp[k-1] = exp[k-2] = exp[k-3] = exp[i-cpl];
 446             k -= 4;
 447         }
 448         break;
 449     }
 450 }
 451
 452
 453 /**
 454  * Encode exponents from original extracted form to what the decoder will see.
 455  * This copies and groups exponents based on exponent strategy and reduces
 456  * deltas between adjacent exponent groups so that they can be differentially
 457  * encoded.
 458  */
 459 static void encode_exponents(AC3EncodeContext *s)
 460 {
 461     int blk, blk1, ch, cpl;
 462     uint8_t *exp, *exp_strategy;
 463     int nb_coefs, num_reuse_blocks;
 464
 465     for (ch = !s->cpl_on; ch <= s->channels; ch++) {
 466         exp          = s->blocks[0].exp[ch] + s->start_freq[ch];
 467         exp_strategy = s->exp_strategy[ch];
 468
 469         cpl = (ch == CPL_CH);
 470         blk = 0;
 471         while (blk < AC3_MAX_BLOCKS) {
 472             AC3Block *block = &s->blocks[blk];
 473             if (cpl && !block->cpl_in_use) {
 474                 exp += AC3_MAX_COEFS;
 475                 blk++;
 476                 continue;
 477             }
 478             nb_coefs = block->end_freq[ch] - s->start_freq[ch];
 479             blk1 = blk + 1;
 480
 481             /* count the number of EXP_REUSE blocks after the current block
 482                and set exponent reference block numbers */
 483             s->exp_ref_block[ch][blk] = blk;
 484             while (blk1 < AC3_MAX_BLOCKS && exp_strategy[blk1] == EXP_REUSE) {
 485                 s->exp_ref_block[ch][blk1] = blk;
 486                 blk1++;
 487             }
 488             num_reuse_blocks = blk1 - blk - 1;
 489
 490             /* for the EXP_REUSE case we select the min of the exponents */
 491             s->ac3dsp.ac3_exponent_min(exp-s->start_freq[ch], num_reuse_blocks,
 492                                        AC3_MAX_COEFS);
 493
 494             encode_exponents_blk_ch(exp, nb_coefs, exp_strategy[blk], cpl);
 495
 496             exp += AC3_MAX_COEFS * (num_reuse_blocks + 1);
 497             blk = blk1;
 498         }
 499     }
 500
 501     /* reference block numbers have been changed, so reset ref_bap_set */
 502     s->ref_bap_set = 0;
 503 }
 504
 505
 506 /**
 507  * Group exponents.
 508  * 3 delta-encoded exponents are in each 7-bit group. The number of groups
 509  * varies depending on exponent strategy and bandwidth.
 510  */
 511 static void group_exponents(AC3EncodeContext *s)
 512 {
 513     int blk, ch, i, cpl;
 514     int group_size, nb_groups, bit_count;
 515     uint8_t *p;
 516     int delta0, delta1, delta2;
 517     int exp0, exp1;
 518
 519     bit_count = 0;
 520     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
 521         AC3Block *block = &s->blocks[blk];
 522         for (ch = !block->cpl_in_use; ch <= s->channels; ch++) {
 523             int exp_strategy = s->exp_strategy[ch][blk];
 524             if (exp_strategy == EXP_REUSE)
 525                 continue;
 526             cpl = (ch == CPL_CH);
 527             group_size = exp_strategy + (exp_strategy == EXP_D45);
 528             nb_groups = exponent_group_tab[cpl][exp_strategy-1][block->end_freq[ch]-s->start_freq[ch]];
 529             bit_count += 4 + (nb_groups * 7);
 530             p = block->exp[ch] + s->start_freq[ch] - cpl;
 531
 532             /* DC exponent */
 533             exp1 = *p++;
 534             block->grouped_exp[ch][0] = exp1;
 535
 536             /* remaining exponents are delta encoded */
 537             for (i = 1; i <= nb_groups; i++) {
 538                 /* merge three delta in one code */
 539                 exp0   = exp1;
 540                 exp1   = p[0];
 541                 p     += group_size;
 542                 delta0 = exp1 - exp0 + 2;
 543                 av_assert2(delta0 >= 0 && delta0 <= 4);
 544
 545                 exp0   = exp1;
 546                 exp1   = p[0];
 547                 p     += group_size;
 548                 delta1 = exp1 - exp0 + 2;
 549                 av_assert2(delta1 >= 0 && delta1 <= 4);
 550
 551                 exp0   = exp1;
 552                 exp1   = p[0];
 553                 p     += group_size;
 554                 delta2 = exp1 - exp0 + 2;
 555                 av_assert2(delta2 >= 0 && delta2 <= 4);
 556
 557                 block->grouped_exp[ch][i] = ((delta0 * 5 + delta1) * 5) + delta2;
 558             }
 559         }
 560     }
 561
 562     s->exponent_bits = bit_count;
 563 }
 564
 565
 566 /**
 567  * Calculate final exponents from the supplied MDCT coefficients and exponent shift.
 568  * Extract exponents from MDCT coefficients, calculate exponent strategies,
 569  * and encode final exponents.
 570  */
 571 void ff_ac3_process_exponents(AC3EncodeContext *s)
 572 {
 573     extract_exponents(s);
 574
 575     compute_exp_strategy(s);
 576
 577     encode_exponents(s);
 578
 579     group_exponents(s);
 580
 581     emms_c();
 582 }
 583
 584
 585 /**
 586  * Count frame bits that are based solely on fixed parameters.
 587  * This only has to be run once when the encoder is initialized.
 588  */
 589 static void count_frame_bits_fixed(AC3EncodeContext *s)
 590 {
 591     static const int frame_bits_inc[8] = { 0, 0, 2, 2, 2, 4, 2, 4 };
 592     int blk;
 593     int frame_bits;
 594
 595     /* assumptions:
 596      *   no dynamic range codes
 597      *   bit allocation parameters do not change between blocks
 598      *   no delta bit allocation
 599      *   no skipped data
 600      *   no auxilliary data
 601      *   no E-AC-3 metadata
 602      */
 603
 604     /* header */
 605     frame_bits = 16; /* sync info */
 606     if (s->eac3) {
 607         /* bitstream info header */
 608         frame_bits += 35;
 609         frame_bits += 1 + 1 + 1;
 610         /* audio frame header */
 611         frame_bits += 2;
 612         frame_bits += 10;
 613         /* exponent strategy */
 614         for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++)
 615             frame_bits += 2 * s->fbw_channels + s->lfe_on;
 616         /* converter exponent strategy */
 617         frame_bits += s->fbw_channels * 5;
 618         /* snr offsets */
 619         frame_bits += 10;
 620         /* block start info */
 621         frame_bits++;
 622     } else {
 623         frame_bits += 49;
 624         frame_bits += frame_bits_inc[s->channel_mode];
 625     }
 626
 627     /* audio blocks */
 628     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
 629         if (!s->eac3) {
 630             /* block switch flags */
 631             frame_bits += s->fbw_channels;
 632
 633             /* dither flags */
 634             frame_bits += s->fbw_channels;
 635         }
 636
 637         /* dynamic range */
 638         frame_bits++;
 639
 640         /* spectral extension */
 641         if (s->eac3)
 642             frame_bits++;
 643
 644         if (!s->eac3) {
 645             /* exponent strategy */
 646             frame_bits += 2 * s->fbw_channels;
 647             if (s->lfe_on)
 648                 frame_bits++;
 649
 650             /* bit allocation params */
 651             frame_bits++;
 652             if (!blk)
 653                 frame_bits += 2 + 2 + 2 + 2 + 3;
 654         }
 655
 656         /* converter snr offset */
 657         if (s->eac3)
 658             frame_bits++;
 659
 660         if (!s->eac3) {
 661             /* delta bit allocation */
 662             frame_bits++;
 663
 664             /* skipped data */
 665             frame_bits++;
 666         }
 667     }
 668
 669     /* auxiliary data */
 670     frame_bits++;
 671
 672     /* CRC */
 673     frame_bits += 1 + 16;
 674
 675     s->frame_bits_fixed = frame_bits;
 676 }
 677
 678
 679 /**
 680  * Initialize bit allocation.
 681  * Set default parameter codes and calculate parameter values.
 682  */
 683 static void bit_alloc_init(AC3EncodeContext *s)
 684 {
 685     int ch;
 686
 687     /* init default parameters */
 688     s->slow_decay_code = 2;
 689     s->fast_decay_code = 1;
 690     s->slow_gain_code  = 1;
 691     s->db_per_bit_code = s->eac3 ? 2 : 3;
 692     s->floor_code      = 7;
 693     for (ch = 0; ch <= s->channels; ch++)
 694         s->fast_gain_code[ch] = 4;
 695
 696     /* initial snr offset */
 697     s->coarse_snr_offset = 40;
 698
 699     /* compute real values */
 700     /* currently none of these values change during encoding, so we can just
 701        set them once at initialization */
 702     s->bit_alloc.slow_decay = ff_ac3_slow_decay_tab[s->slow_decay_code] >> s->bit_alloc.sr_shift;
 703     s->bit_alloc.fast_decay = ff_ac3_fast_decay_tab[s->fast_decay_code] >> s->bit_alloc.sr_shift;
 704     s->bit_alloc.slow_gain  = ff_ac3_slow_gain_tab[s->slow_gain_code];
 705     s->bit_alloc.db_per_bit = ff_ac3_db_per_bit_tab[s->db_per_bit_code];
 706     s->bit_alloc.floor      = ff_ac3_floor_tab[s->floor_code];
 707     s->bit_alloc.cpl_fast_leak = 0;
 708     s->bit_alloc.cpl_slow_leak = 0;
 709
 710     count_frame_bits_fixed(s);
 711 }
 712
 713
 714 /**
 715  * Count the bits used to encode the frame, minus exponents and mantissas.
 716  * Bits based on fixed parameters have already been counted, so now we just
 717  * have to add the bits based on parameters that change during encoding.
 718  */
 719 static void count_frame_bits(AC3EncodeContext *s)
 720 {
 721     AC3EncOptions *opt = &s->options;
 722     int blk, ch;
 723     int frame_bits = 0;
 724
 725     /* header */
 726     if (s->eac3) {
 727         /* coupling */
 728         if (s->channel_mode > AC3_CHMODE_MONO) {
 729             frame_bits++;
 730             for (blk = 1; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
 731                 AC3Block *block = &s->blocks[blk];
 732                 frame_bits++;
 733                 if (block->new_cpl_strategy)
 734                     frame_bits++;
 735             }
 736         }
 737         /* coupling exponent strategy */
 738         for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++)
 739             frame_bits += 2 * s->blocks[blk].cpl_in_use;
 740     } else {
 741         if (opt->audio_production_info)
 742             frame_bits += 7;
 743         if (s->bitstream_id == 6) {
 744             if (opt->extended_bsi_1)
 745                 frame_bits += 14;
 746             if (opt->extended_bsi_2)
 747                 frame_bits += 14;
 748         }
 749     }
 750
 751     /* audio blocks */
 752     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
 753         AC3Block *block = &s->blocks[blk];
 754
 755         /* coupling strategy */
 756         if (!s->eac3)
 757             frame_bits++;
 758         if (block->new_cpl_strategy) {
 759             if (!s->eac3)
 760                 frame_bits++;
 761             if (block->cpl_in_use) {
 762                 if (s->eac3)
 763                     frame_bits++;
 764                 if (!s->eac3 || s->channel_mode != AC3_CHMODE_STEREO)
 765                     frame_bits += s->fbw_channels;
 766                 if (s->channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO)
 767                     frame_bits++;
 768                 frame_bits += 4 + 4;
 769                 if (s->eac3)
 770                     frame_bits++;
 771                 else
 772                     frame_bits += s->num_cpl_subbands - 1;
 773             }
 774         }
 775
 776         /* coupling coordinates */
 777         if (block->cpl_in_use) {
 778             for (ch = 1; ch <= s->fbw_channels; ch++) {
 779                 if (block->channel_in_cpl[ch]) {
 780                     if (!s->eac3 || block->new_cpl_coords != 2)
 781                         frame_bits++;
 782                     if (block->new_cpl_coords) {
 783                         frame_bits += 2;
 784                         frame_bits += (4 + 4) * s->num_cpl_bands;
 785                     }
 786                 }
 787             }
 788         }
 789
 790         /* stereo rematrixing */
 791         if (s->channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO) {
 792             if (!s->eac3 || blk > 0)
 793                 frame_bits++;
 794             if (s->blocks[blk].new_rematrixing_strategy)
 795                 frame_bits += block->num_rematrixing_bands;
 796         }
 797
 798         /* bandwidth codes & gain range */
 799         for (ch = 1; ch <= s->fbw_channels; ch++) {
 800             if (s->exp_strategy[ch][blk] != EXP_REUSE) {
 801                 if (!block->channel_in_cpl[ch])
 802                     frame_bits += 6;
 803                 frame_bits += 2;
 804             }
 805         }
 806
 807         /* coupling exponent strategy */
 808         if (!s->eac3 && block->cpl_in_use)
 809             frame_bits += 2;
 810
 811         /* snr offsets and fast gain codes */
 812         if (!s->eac3) {
 813             frame_bits++;
 814             if (block->new_snr_offsets)
 815                 frame_bits += 6 + (s->channels + block->cpl_in_use) * (4 + 3);
 816         }
 817
 818         /* coupling leak info */
 819         if (block->cpl_in_use) {
 820             if (!s->eac3 || block->new_cpl_leak != 2)
 821                 frame_bits++;
 822             if (block->new_cpl_leak)
 823                 frame_bits += 3 + 3;
 824         }
 825     }
 826
 827     s->frame_bits = s->frame_bits_fixed + frame_bits;
 828 }
 829
 830
 831 /**
 832  * Calculate masking curve based on the final exponents.
 833  * Also calculate the power spectral densities to use in future calculations.
 834  */
 835 static void bit_alloc_masking(AC3EncodeContext *s)
 836 {
 837     int blk, ch;
 838
 839     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
 840         AC3Block *block = &s->blocks[blk];
 841         for (ch = !block->cpl_in_use; ch <= s->channels; ch++) {
 842             /* We only need psd and mask for calculating bap.
 843                Since we currently do not calculate bap when exponent
 844                strategy is EXP_REUSE we do not need to calculate psd or mask. */
 845             if (s->exp_strategy[ch][blk] != EXP_REUSE) {
 846                 ff_ac3_bit_alloc_calc_psd(block->exp[ch], s->start_freq[ch],
 847                                           block->end_freq[ch], block->psd[ch],
 848                                           block->band_psd[ch]);
 849                 ff_ac3_bit_alloc_calc_mask(&s->bit_alloc, block->band_psd[ch],
 850                                            s->start_freq[ch], block->end_freq[ch],
 851                                            ff_ac3_fast_gain_tab[s->fast_gain_code[ch]],
 852                                            ch == s->lfe_channel,
 853                                            DBA_NONE, 0, NULL, NULL, NULL,
 854                                            block->mask[ch]);
 855             }
 856         }
 857     }
 858 }
 859
 860
 861 /**
 862  * Ensure that bap for each block and channel point to the current bap_buffer.
 863  * They may have been switched during the bit allocation search.
 864  */
 865 static void reset_block_bap(AC3EncodeContext *s)
 866 {
 867     int blk, ch;
 868     uint8_t *ref_bap;
 869
 870     if (s->ref_bap[0][0] == s->bap_buffer && s->ref_bap_set)
 871         return;
 872
 873     ref_bap = s->bap_buffer;
 874     for (ch = 0; ch <= s->channels; ch++) {
 875         for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++)
 876             s->ref_bap[ch][blk] = ref_bap + AC3_MAX_COEFS * s->exp_ref_block[ch][blk];
 877         ref_bap += AC3_MAX_COEFS * AC3_MAX_BLOCKS;
 878     }
 879     s->ref_bap_set = 1;
 880 }
 881
 882
 883 /**
 884  * Initialize mantissa counts.
 885  * These are set so that they are padded to the next whole group size when bits
 886  * are counted in compute_mantissa_size.
 887  */
 888 static void count_mantissa_bits_init(uint16_t mant_cnt[AC3_MAX_BLOCKS][16])
 889 {
 890     int blk;
 891
 892     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
 893         memset(mant_cnt[blk], 0, sizeof(mant_cnt[blk]));
 894         mant_cnt[blk][1] = mant_cnt[blk][2] = 2;
 895         mant_cnt[blk][4] = 1;
 896     }
 897 }
 898
 899
 900 /**
 901  * Update mantissa bit counts for all blocks in 1 channel in a given bandwidth
 902  * range.
 903  */
 904 static void count_mantissa_bits_update_ch(AC3EncodeContext *s, int ch,
 905                                           uint16_t mant_cnt[AC3_MAX_BLOCKS][16],
 906                                           int start, int end)
 907 {
 908     int blk;
 909
 910     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
 911         AC3Block *block = &s->blocks[blk];
 912         if (ch == CPL_CH && !block->cpl_in_use)
 913             continue;
 914         s->ac3dsp.update_bap_counts(mant_cnt[blk],
 915                                     s->ref_bap[ch][blk] + start,
 916                                     FFMIN(end, block->end_freq[ch]) - start);
 917     }
 918 }
 919
 920
 921 /**
 922  * Count the number of mantissa bits in the frame based on the bap values.
 923  */
 924 static int count_mantissa_bits(AC3EncodeContext *s)
 925 {
 926     int ch, max_end_freq;
 927     LOCAL_ALIGNED_16(uint16_t, mant_cnt, [AC3_MAX_BLOCKS], [16]);
 928
 929     count_mantissa_bits_init(mant_cnt);
 930
 931     max_end_freq = s->bandwidth_code * 3 + 73;
 932     for (ch = !s->cpl_enabled; ch <= s->channels; ch++)
 933         count_mantissa_bits_update_ch(s, ch, mant_cnt, s->start_freq[ch],
 934                                       max_end_freq);
 935
 936     return s->ac3dsp.compute_mantissa_size(mant_cnt);
 937 }
 938
 939
 940 /**
 941  * Run the bit allocation with a given SNR offset.
 942  * This calculates the bit allocation pointers that will be used to determine
 943  * the quantization of each mantissa.
 944  * @return the number of bits needed for mantissas if the given SNR offset is
 945  *         is used.
 946  */
 947 static int bit_alloc(AC3EncodeContext *s, int snr_offset)
 948 {
 949     int blk, ch;
 950
 951     snr_offset = (snr_offset - 240) << 2;
 952
 953     reset_block_bap(s);
 954     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
 955         AC3Block *block = &s->blocks[blk];
 956
 957         for (ch = !block->cpl_in_use; ch <= s->channels; ch++) {
 958             /* Currently the only bit allocation parameters which vary across
 959                blocks within a frame are the exponent values.  We can take
 960                advantage of that by reusing the bit allocation pointers
 961                whenever we reuse exponents. */
 962             if (s->exp_strategy[ch][blk] != EXP_REUSE) {
 963                 s->ac3dsp.bit_alloc_calc_bap(block->mask[ch], block->psd[ch],
 964                                              s->start_freq[ch], block->end_freq[ch],
 965                                              snr_offset, s->bit_alloc.floor,
 966                                              ff_ac3_bap_tab, s->ref_bap[ch][blk]);
 967             }
 968         }
 969     }
 970     return count_mantissa_bits(s);
 971 }
 972
 973
 974 /**
 975  * Constant bitrate bit allocation search.
 976  * Find the largest SNR offset that will allow data to fit in the frame.
 977  */
 978 static int cbr_bit_allocation(AC3EncodeContext *s)
 979 {
 980     int ch;
 981     int bits_left;
 982     int snr_offset, snr_incr;
 983
 984     bits_left = 8 * s->frame_size - (s->frame_bits + s->exponent_bits);
 985     if (bits_left < 0)
 986         return AVERROR(EINVAL);
 987
 988     snr_offset = s->coarse_snr_offset << 4;
 989
 990     /* if previous frame SNR offset was 1023, check if current frame can also
 991        use SNR offset of 1023. if so, skip the search. */
 992     if ((snr_offset | s->fine_snr_offset[1]) == 1023) {
 993         if (bit_alloc(s, 1023) <= bits_left)
 994             return 0;
 995     }
 996
 997     while (snr_offset >= 0 &&
 998            bit_alloc(s, snr_offset) > bits_left) {
 999         snr_offset -= 64;
1000     }
1001     if (snr_offset < 0)
1002         return AVERROR(EINVAL);
1003
1004     FFSWAP(uint8_t *, s->bap_buffer, s->bap1_buffer);
1005     for (snr_incr = 64; snr_incr > 0; snr_incr >>= 2) {
1006         while (snr_offset + snr_incr <= 1023 &&
1007                bit_alloc(s, snr_offset + snr_incr) <= bits_left) {
1008             snr_offset += snr_incr;
1009             FFSWAP(uint8_t *, s->bap_buffer, s->bap1_buffer);
1010         }
1011     }
1012     FFSWAP(uint8_t *, s->bap_buffer, s->bap1_buffer);
1013     reset_block_bap(s);
1014
1015     s->coarse_snr_offset = snr_offset >> 4;
1016     for (ch = !s->cpl_on; ch <= s->channels; ch++)
1017         s->fine_snr_offset[ch] = snr_offset & 0xF;
1018
1019     return 0;
1020 }
1021
1022
1023 /**
1024  * Perform bit allocation search.
1025  * Finds the SNR offset value that maximizes quality and fits in the specified
1026  * frame size.  Output is the SNR offset and a set of bit allocation pointers
1027  * used to quantize the mantissas.
1028  */
1029 int ff_ac3_compute_bit_allocation(AC3EncodeContext *s)
1030 {
1031     count_frame_bits(s);
1032
1033     bit_alloc_masking(s);
1034
1035     return cbr_bit_allocation(s);
1036 }
1037
1038
1039 /**
1040  * Symmetric quantization on 'levels' levels.
1041  */
1042 static inline int sym_quant(int c, int e, int levels)
1043 {
1044     int v = (((levels * c) >> (24 - e)) + levels) >> 1;
1045     av_assert2(v >= 0 && v < levels);
1046     return v;
1047 }
1048
1049
1050 /**
1051  * Asymmetric quantization on 2^qbits levels.
1052  */
1053 static inline int asym_quant(int c, int e, int qbits)
1054 {
1055     int m;
1056
1057     c = (((c << e) >> (24 - qbits)) + 1) >> 1;
1058     m = (1 << (qbits-1));
1059     if (c >= m)
1060         c = m - 1;
1061     av_assert2(c >= -m);
1062     return c;
1063 }
1064
1065
1066 /**
1067  * Quantize a set of mantissas for a single channel in a single block.
1068  */
1069 static void quantize_mantissas_blk_ch(AC3Mant *s, int32_t *fixed_coef,
1070                                       uint8_t *exp, uint8_t *bap,
1071                                       int16_t *qmant, int start_freq,
1072                                       int end_freq)
1073 {
1074     int i;
1075
1076     for (i = start_freq; i < end_freq; i++) {
1077         int v;
1078         int c = fixed_coef[i];
1079         int e = exp[i];
1080         int b = bap[i];
1081         switch (b) {
1082         case 0:
1083             v = 0;
1084             break;
1085         case 1:
1086             v = sym_quant(c, e, 3);
1087             switch (s->mant1_cnt) {
1088             case 0:
1089                 s->qmant1_ptr = &qmant[i];
1090                 v = 9 * v;
1091                 s->mant1_cnt = 1;
1092                 break;
1093             case 1:
1094                 *s->qmant1_ptr += 3 * v;
1095                 s->mant1_cnt = 2;
1096                 v = 128;
1097                 break;
1098             default:
1099                 *s->qmant1_ptr += v;
1100                 s->mant1_cnt = 0;
1101                 v = 128;
1102                 break;
1103             }
1104             break;
1105         case 2:
1106             v = sym_quant(c, e, 5);
1107             switch (s->mant2_cnt) {
1108             case 0:
1109                 s->qmant2_ptr = &qmant[i];
1110                 v = 25 * v;
1111                 s->mant2_cnt = 1;
1112                 break;
1113             case 1:
1114                 *s->qmant2_ptr += 5 * v;
1115                 s->mant2_cnt = 2;
1116                 v = 128;
1117                 break;
1118             default:
1119                 *s->qmant2_ptr += v;
1120                 s->mant2_cnt = 0;
1121                 v = 128;
1122                 break;
1123             }
1124             break;
1125         case 3:
1126             v = sym_quant(c, e, 7);
1127             break;
1128         case 4:
1129             v = sym_quant(c, e, 11);
1130             switch (s->mant4_cnt) {
1131             case 0:
1132                 s->qmant4_ptr = &qmant[i];
1133                 v = 11 * v;
1134                 s->mant4_cnt = 1;
1135                 break;
1136             default:
1137                 *s->qmant4_ptr += v;
1138                 s->mant4_cnt = 0;
1139                 v = 128;
1140                 break;
1141             }
1142             break;
1143         case 5:
1144             v = sym_quant(c, e, 15);
1145             break;
1146         case 14:
1147             v = asym_quant(c, e, 14);
1148             break;
1149         case 15:
1150             v = asym_quant(c, e, 16);
1151             break;
1152         default:
1153             v = asym_quant(c, e, b - 1);
1154             break;
1155         }
1156         qmant[i] = v;
1157     }
1158 }
1159
1160
1161 /**
1162  * Quantize mantissas using coefficients, exponents, and bit allocation pointers.
1163  */
1164 void ff_ac3_quantize_mantissas(AC3EncodeContext *s)
1165 {
1166     int blk, ch, ch0=0, got_cpl;
1167
1168     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
1169         AC3Block *block = &s->blocks[blk];
1170         AC3Mant m = { 0 };
1171
1172         got_cpl = !block->cpl_in_use;
1173         for (ch = 1; ch <= s->channels; ch++) {
1174             if (!got_cpl && ch > 1 && block->channel_in_cpl[ch-1]) {
1175                 ch0     = ch - 1;
1176                 ch      = CPL_CH;
1177                 got_cpl = 1;
1178             }
1179             quantize_mantissas_blk_ch(&m, block->fixed_coef[ch],
1180                                       s->blocks[s->exp_ref_block[ch][blk]].exp[ch],
1181                                       s->ref_bap[ch][blk], block->qmant[ch],
1182                                       s->start_freq[ch], block->end_freq[ch]);
1183             if (ch == CPL_CH)
1184                 ch = ch0;
1185         }
1186     }
1187 }
1188
1189
1190 /**
1191  * Write the AC-3 frame header to the output bitstream.
1192  */
1193 static void ac3_output_frame_header(AC3EncodeContext *s)
1194 {
1195     AC3EncOptions *opt = &s->options;
1196
1197     put_bits(&s->pb, 16, 0x0b77);   /* frame header */
1198     put_bits(&s->pb, 16, 0);        /* crc1: will be filled later */
1199     put_bits(&s->pb, 2,  s->bit_alloc.sr_code);
1200     put_bits(&s->pb, 6,  s->frame_size_code + (s->frame_size - s->frame_size_min) / 2);
1201     put_bits(&s->pb, 5,  s->bitstream_id);
1202     put_bits(&s->pb, 3,  s->bitstream_mode);
1203     put_bits(&s->pb, 3,  s->channel_mode);
1204     if ((s->channel_mode & 0x01) && s->channel_mode != AC3_CHMODE_MONO)
1205         put_bits(&s->pb, 2, s->center_mix_level);
1206     if (s->channel_mode & 0x04)
1207         put_bits(&s->pb, 2, s->surround_mix_level);
1208     if (s->channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO)
1209         put_bits(&s->pb, 2, opt->dolby_surround_mode);
1210     put_bits(&s->pb, 1, s->lfe_on); /* LFE */
1211     put_bits(&s->pb, 5, -opt->dialogue_level);
1212     put_bits(&s->pb, 1, 0);         /* no compression control word */
1213     put_bits(&s->pb, 1, 0);         /* no lang code */
1214     put_bits(&s->pb, 1, opt->audio_production_info);
1215     if (opt->audio_production_info) {
1216         put_bits(&s->pb, 5, opt->mixing_level - 80);
1217         put_bits(&s->pb, 2, opt->room_type);
1218     }
1219     put_bits(&s->pb, 1, opt->copyright);
1220     put_bits(&s->pb, 1, opt->original);
1221     if (s->bitstream_id == 6) {
1222         /* alternate bit stream syntax */
1223         put_bits(&s->pb, 1, opt->extended_bsi_1);
1224         if (opt->extended_bsi_1) {
1225             put_bits(&s->pb, 2, opt->preferred_stereo_downmix);
1226             put_bits(&s->pb, 3, s->ltrt_center_mix_level);
1227             put_bits(&s->pb, 3, s->ltrt_surround_mix_level);
1228             put_bits(&s->pb, 3, s->loro_center_mix_level);
1229             put_bits(&s->pb, 3, s->loro_surround_mix_level);
1230         }
1231         put_bits(&s->pb, 1, opt->extended_bsi_2);
1232         if (opt->extended_bsi_2) {
1233             put_bits(&s->pb, 2, opt->dolby_surround_ex_mode);
1234             put_bits(&s->pb, 2, opt->dolby_headphone_mode);
1235             put_bits(&s->pb, 1, opt->ad_converter_type);
1236             put_bits(&s->pb, 9, 0);     /* xbsi2 and encinfo : reserved */
1237         }
1238     } else {
1239     put_bits(&s->pb, 1, 0);         /* no time code 1 */
1240     put_bits(&s->pb, 1, 0);         /* no time code 2 */
1241     }
1242     put_bits(&s->pb, 1, 0);         /* no additional bit stream info */
1243 }
1244
1245
1246 /**
1247  * Write one audio block to the output bitstream.
1248  */
1249 static void output_audio_block(AC3EncodeContext *s, int blk)
1250 {
1251     int ch, i, baie, bnd, got_cpl;
1252     int av_uninit(ch0);
1253     AC3Block *block = &s->blocks[blk];
1254
1255     /* block switching */
1256     if (!s->eac3) {
1257         for (ch = 0; ch < s->fbw_channels; ch++)
1258             put_bits(&s->pb, 1, 0);
1259     }
1260
1261     /* dither flags */
1262     if (!s->eac3) {
1263         for (ch = 0; ch < s->fbw_channels; ch++)
1264             put_bits(&s->pb, 1, 1);
1265     }
1266
1267     /* dynamic range codes */
1268     put_bits(&s->pb, 1, 0);
1269
1270     /* spectral extension */
1271     if (s->eac3)
1272         put_bits(&s->pb, 1, 0);
1273
1274     /* channel coupling */
1275     if (!s->eac3)
1276         put_bits(&s->pb, 1, block->new_cpl_strategy);
1277     if (block->new_cpl_strategy) {
1278         if (!s->eac3)
1279             put_bits(&s->pb, 1, block->cpl_in_use);
1280         if (block->cpl_in_use) {
1281             int start_sub, end_sub;
1282             if (s->eac3)
1283                 put_bits(&s->pb, 1, 0); /* enhanced coupling */
1284             if (!s->eac3 || s->channel_mode != AC3_CHMODE_STEREO) {
1285                 for (ch = 1; ch <= s->fbw_channels; ch++)
1286                     put_bits(&s->pb, 1, block->channel_in_cpl[ch]);
1287             }
1288             if (s->channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO)
1289                 put_bits(&s->pb, 1, 0); /* phase flags in use */
1290             start_sub = (s->start_freq[CPL_CH] - 37) / 12;
1291             end_sub   = (s->cpl_end_freq       - 37) / 12;
1292             put_bits(&s->pb, 4, start_sub);
1293             put_bits(&s->pb, 4, end_sub - 3);
1294             /* coupling band structure */
1295             if (s->eac3) {
1296                 put_bits(&s->pb, 1, 0); /* use default */
1297             } else {
1298                 for (bnd = start_sub+1; bnd < end_sub; bnd++)
1299                     put_bits(&s->pb, 1, ff_eac3_default_cpl_band_struct[bnd]);
1300             }
1301         }
1302     }
1303
1304     /* coupling coordinates */
1305     if (block->cpl_in_use) {
1306         for (ch = 1; ch <= s->fbw_channels; ch++) {
1307             if (block->channel_in_cpl[ch]) {
1308                 if (!s->eac3 || block->new_cpl_coords != 2)
1309                     put_bits(&s->pb, 1, block->new_cpl_coords);
1310                 if (block->new_cpl_coords) {
1311                     put_bits(&s->pb, 2, block->cpl_master_exp[ch]);
1312                     for (bnd = 0; bnd < s->num_cpl_bands; bnd++) {
1313                         put_bits(&s->pb, 4, block->cpl_coord_exp [ch][bnd]);
1314                         put_bits(&s->pb, 4, block->cpl_coord_mant[ch][bnd]);
1315                     }
1316                 }
1317             }
1318         }
1319     }
1320
1321     /* stereo rematrixing */
1322     if (s->channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO) {
1323         if (!s->eac3 || blk > 0)
1324             put_bits(&s->pb, 1, block->new_rematrixing_strategy);
1325         if (block->new_rematrixing_strategy) {
1326             /* rematrixing flags */
1327             for (bnd = 0; bnd < block->num_rematrixing_bands; bnd++)
1328                 put_bits(&s->pb, 1, block->rematrixing_flags[bnd]);
1329         }
1330     }
1331
1332     /* exponent strategy */
1333     if (!s->eac3) {
1334         for (ch = !block->cpl_in_use; ch <= s->fbw_channels; ch++)
1335             put_bits(&s->pb, 2, s->exp_strategy[ch][blk]);
1336         if (s->lfe_on)
1337             put_bits(&s->pb, 1, s->exp_strategy[s->lfe_channel][blk]);
1338     }
1339
1340     /* bandwidth */
1341     for (ch = 1; ch <= s->fbw_channels; ch++) {
1342         if (s->exp_strategy[ch][blk] != EXP_REUSE && !block->channel_in_cpl[ch])
1343             put_bits(&s->pb, 6, s->bandwidth_code);
1344     }
1345
1346     /* exponents */
1347     for (ch = !block->cpl_in_use; ch <= s->channels; ch++) {
1348         int nb_groups;
1349         int cpl = (ch == CPL_CH);
1350
1351         if (s->exp_strategy[ch][blk] == EXP_REUSE)
1352             continue;
1353
1354         /* DC exponent */
1355         put_bits(&s->pb, 4, block->grouped_exp[ch][0] >> cpl);
1356
1357         /* exponent groups */
1358         nb_groups = exponent_group_tab[cpl][s->exp_strategy[ch][blk]-1][block->end_freq[ch]-s->start_freq[ch]];
1359         for (i = 1; i <= nb_groups; i++)
1360             put_bits(&s->pb, 7, block->grouped_exp[ch][i]);
1361
1362         /* gain range info */
1363         if (ch != s->lfe_channel && !cpl)
1364             put_bits(&s->pb, 2, 0);
1365     }
1366
1367     /* bit allocation info */
1368     if (!s->eac3) {
1369         baie = (blk == 0);
1370         put_bits(&s->pb, 1, baie);
1371         if (baie) {
1372             put_bits(&s->pb, 2, s->slow_decay_code);
1373             put_bits(&s->pb, 2, s->fast_decay_code);
1374             put_bits(&s->pb, 2, s->slow_gain_code);
1375             put_bits(&s->pb, 2, s->db_per_bit_code);
1376             put_bits(&s->pb, 3, s->floor_code);
1377         }
1378     }
1379
1380     /* snr offset */
1381     if (!s->eac3) {
1382         put_bits(&s->pb, 1, block->new_snr_offsets);
1383         if (block->new_snr_offsets) {
1384             put_bits(&s->pb, 6, s->coarse_snr_offset);
1385             for (ch = !block->cpl_in_use; ch <= s->channels; ch++) {
1386                 put_bits(&s->pb, 4, s->fine_snr_offset[ch]);
1387                 put_bits(&s->pb, 3, s->fast_gain_code[ch]);
1388             }
1389         }
1390     } else {
1391         put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no converter snr offset */
1392     }
1393
1394     /* coupling leak */
1395     if (block->cpl_in_use) {
1396         if (!s->eac3 || block->new_cpl_leak != 2)
1397             put_bits(&s->pb, 1, block->new_cpl_leak);
1398         if (block->new_cpl_leak) {
1399             put_bits(&s->pb, 3, s->bit_alloc.cpl_fast_leak);
1400             put_bits(&s->pb, 3, s->bit_alloc.cpl_slow_leak);
1401         }
1402     }
1403
1404     if (!s->eac3) {
1405         put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no delta bit allocation */
1406         put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no data to skip */
1407     }
1408
1409     /* mantissas */
1410     got_cpl = !block->cpl_in_use;
1411     for (ch = 1; ch <= s->channels; ch++) {
1412         int b, q;
1413
1414         if (!got_cpl && ch > 1 && block->channel_in_cpl[ch-1]) {
1415             ch0     = ch - 1;
1416             ch      = CPL_CH;
1417             got_cpl = 1;
1418         }
1419         for (i = s->start_freq[ch]; i < block->end_freq[ch]; i++) {
1420             q = block->qmant[ch][i];
1421             b = s->ref_bap[ch][blk][i];
1422             switch (b) {
1423             case 0:                                          break;
1424             case 1: if (q != 128) put_bits (&s->pb,   5, q); break;
1425             case 2: if (q != 128) put_bits (&s->pb,   7, q); break;
1426             case 3:               put_sbits(&s->pb,   3, q); break;
1427             case 4: if (q != 128) put_bits (&s->pb,   7, q); break;
1428             case 14:              put_sbits(&s->pb,  14, q); break;
1429             case 15:              put_sbits(&s->pb,  16, q); break;
1430             default:              put_sbits(&s->pb, b-1, q); break;
1431             }
1432         }
1433         if (ch == CPL_CH)
1434             ch = ch0;
1435     }
1436 }
1437
1438
1439 /** CRC-16 Polynomial */
1440 #define CRC16_POLY ((1 << 0) | (1 << 2) | (1 << 15) | (1 << 16))
1441
1442
1443 static unsigned int mul_poly(unsigned int a, unsigned int b, unsigned int poly)
1444 {
1445     unsigned int c;
1446
1447     c = 0;
1448     while (a) {
1449         if (a & 1)
1450             c ^= b;
1451         a = a >> 1;
1452         b = b << 1;
1453         if (b & (1 << 16))
1454             b ^= poly;
1455     }
1456     return c;
1457 }
1458
1459
1460 static unsigned int pow_poly(unsigned int a, unsigned int n, unsigned int poly)
1461 {
1462     unsigned int r;
1463     r = 1;
1464     while (n) {
1465         if (n & 1)
1466             r = mul_poly(r, a, poly);
1467         a = mul_poly(a, a, poly);
1468         n >>= 1;
1469     }
1470     return r;
1471 }
1472
1473
1474 /**
1475  * Fill the end of the frame with 0's and compute the two CRCs.
1476  */
1477 static void output_frame_end(AC3EncodeContext *s)
1478 {
1479     const AVCRC *crc_ctx = av_crc_get_table(AV_CRC_16_ANSI);
1480     int frame_size_58, pad_bytes, crc1, crc2_partial, crc2, crc_inv;
1481     uint8_t *frame;
1482
1483     frame_size_58 = ((s->frame_size >> 2) + (s->frame_size >> 4)) << 1;
1484
1485     /* pad the remainder of the frame with zeros */
1486     av_assert2(s->frame_size * 8 - put_bits_count(&s->pb) >= 18);
1487     flush_put_bits(&s->pb);
1488     frame = s->pb.buf;
1489     pad_bytes = s->frame_size - (put_bits_ptr(&s->pb) - frame) - 2;
1490     av_assert2(pad_bytes >= 0);
1491     if (pad_bytes > 0)
1492         memset(put_bits_ptr(&s->pb), 0, pad_bytes);
1493
1494     if (s->eac3) {
1495         /* compute crc2 */
1496         crc2_partial = av_crc(crc_ctx, 0, frame + 2, s->frame_size - 5);
1497     } else {
1498     /* compute crc1 */
1499     /* this is not so easy because it is at the beginning of the data... */
1500     crc1    = av_bswap16(av_crc(crc_ctx, 0, frame + 4, frame_size_58 - 4));
1501     crc_inv = s->crc_inv[s->frame_size > s->frame_size_min];
1502     crc1    = mul_poly(crc_inv, crc1, CRC16_POLY);
1503     AV_WB16(frame + 2, crc1);
1504
1505     /* compute crc2 */
1506     crc2_partial = av_crc(crc_ctx, 0, frame + frame_size_58,
1507                           s->frame_size - frame_size_58 - 3);
1508     }
1509     crc2 = av_crc(crc_ctx, crc2_partial, frame + s->frame_size - 3, 1);
1510     /* ensure crc2 does not match sync word by flipping crcrsv bit if needed */
1511     if (crc2 == 0x770B) {
1512         frame[s->frame_size - 3] ^= 0x1;
1513         crc2 = av_crc(crc_ctx, crc2_partial, frame + s->frame_size - 3, 1);
1514     }
1515     crc2 = av_bswap16(crc2);
1516     AV_WB16(frame + s->frame_size - 2, crc2);
1517 }
1518
1519
1520 /**
1521  * Write the frame to the output bitstream.
1522  */
1523 void ff_ac3_output_frame(AC3EncodeContext *s, unsigned char *frame)
1524 {
1525     int blk;
1526
1527     init_put_bits(&s->pb, frame, AC3_MAX_CODED_FRAME_SIZE);
1528
1529     s->output_frame_header(s);
1530
1531     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++)
1532         output_audio_block(s, blk);
1533
1534     output_frame_end(s);
1535 }
1536
1537
1538 static void dprint_options(AVCodecContext *avctx)
1539 {
1540 #ifdef DEBUG
1541     AC3EncodeContext *s = avctx->priv_data;
1542     AC3EncOptions *opt = &s->options;
1543     char strbuf[32];
1544
1545     switch (s->bitstream_id) {
1546     case  6:  av_strlcpy(strbuf, "AC-3 (alt syntax)",       32); break;
1547     case  8:  av_strlcpy(strbuf, "AC-3 (standard)",         32); break;
1548     case  9:  av_strlcpy(strbuf, "AC-3 (dnet half-rate)",   32); break;
1549     case 10:  av_strlcpy(strbuf, "AC-3 (dnet quater-rate)", 32); break;
1550     case 16:  av_strlcpy(strbuf, "E-AC-3 (enhanced)",       32); break;
1551     default: snprintf(strbuf, 32, "ERROR");
1552     }
1553     av_dlog(avctx, "bitstream_id: %s (%d)\n", strbuf, s->bitstream_id);
1554     av_dlog(avctx, "sample_fmt: %s\n", av_get_sample_fmt_name(avctx->sample_fmt));
1555     av_get_channel_layout_string(strbuf, 32, s->channels, avctx->channel_layout);
1556     av_dlog(avctx, "channel_layout: %s\n", strbuf);
1557     av_dlog(avctx, "sample_rate: %d\n", s->sample_rate);
1558     av_dlog(avctx, "bit_rate: %d\n", s->bit_rate);
1559     if (s->cutoff)
1560         av_dlog(avctx, "cutoff: %d\n", s->cutoff);
1561
1562     av_dlog(avctx, "per_frame_metadata: %s\n",
1563             opt->allow_per_frame_metadata?"on":"off");
1564     if (s->has_center)
1565         av_dlog(avctx, "center_mixlev: %0.3f (%d)\n", opt->center_mix_level,
1566                 s->center_mix_level);
1567     else
1568         av_dlog(avctx, "center_mixlev: {not written}\n");
1569     if (s->has_surround)
1570         av_dlog(avctx, "surround_mixlev: %0.3f (%d)\n", opt->surround_mix_level,
1571                 s->surround_mix_level);
1572     else
1573         av_dlog(avctx, "surround_mixlev: {not written}\n");
1574     if (opt->audio_production_info) {
1575         av_dlog(avctx, "mixing_level: %ddB\n", opt->mixing_level);
1576         switch (opt->room_type) {
1577         case 0:  av_strlcpy(strbuf, "notindicated", 32); break;
1578         case 1:  av_strlcpy(strbuf, "large", 32);        break;
1579         case 2:  av_strlcpy(strbuf, "small", 32);        break;
1580         default: snprintf(strbuf, 32, "ERROR (%d)", opt->room_type);
1581         }
1582         av_dlog(avctx, "room_type: %s\n", strbuf);
1583     } else {
1584         av_dlog(avctx, "mixing_level: {not written}\n");
1585         av_dlog(avctx, "room_type: {not written}\n");
1586     }
1587     av_dlog(avctx, "copyright: %s\n", opt->copyright?"on":"off");
1588     av_dlog(avctx, "dialnorm: %ddB\n", opt->dialogue_level);
1589     if (s->channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO) {
1590         switch (opt->dolby_surround_mode) {
1591         case 0:  av_strlcpy(strbuf, "notindicated", 32); break;
1592         case 1:  av_strlcpy(strbuf, "on", 32);           break;
1593         case 2:  av_strlcpy(strbuf, "off", 32);          break;
1594         default: snprintf(strbuf, 32, "ERROR (%d)", opt->dolby_surround_mode);
1595         }
1596         av_dlog(avctx, "dsur_mode: %s\n", strbuf);
1597     } else {
1598         av_dlog(avctx, "dsur_mode: {not written}\n");
1599     }
1600     av_dlog(avctx, "original: %s\n", opt->original?"on":"off");
1601
1602     if (s->bitstream_id == 6) {
1603         if (opt->extended_bsi_1) {
1604             switch (opt->preferred_stereo_downmix) {
1605             case 0:  av_strlcpy(strbuf, "notindicated", 32); break;
1606             case 1:  av_strlcpy(strbuf, "ltrt", 32);         break;
1607             case 2:  av_strlcpy(strbuf, "loro", 32);         break;
1608             default: snprintf(strbuf, 32, "ERROR (%d)", opt->preferred_stereo_downmix);
1609             }
1610             av_dlog(avctx, "dmix_mode: %s\n", strbuf);
1611             av_dlog(avctx, "ltrt_cmixlev: %0.3f (%d)\n",
1612                     opt->ltrt_center_mix_level, s->ltrt_center_mix_level);
1613             av_dlog(avctx, "ltrt_surmixlev: %0.3f (%d)\n",
1614                     opt->ltrt_surround_mix_level, s->ltrt_surround_mix_level);
1615             av_dlog(avctx, "loro_cmixlev: %0.3f (%d)\n",
1616                     opt->loro_center_mix_level, s->loro_center_mix_level);
1617             av_dlog(avctx, "loro_surmixlev: %0.3f (%d)\n",
1618                     opt->loro_surround_mix_level, s->loro_surround_mix_level);
1619         } else {
1620             av_dlog(avctx, "extended bitstream info 1: {not written}\n");
1621         }
1622         if (opt->extended_bsi_2) {
1623             switch (opt->dolby_surround_ex_mode) {
1624             case 0:  av_strlcpy(strbuf, "notindicated", 32); break;
1625             case 1:  av_strlcpy(strbuf, "on", 32);           break;
1626             case 2:  av_strlcpy(strbuf, "off", 32);          break;
1627             default: snprintf(strbuf, 32, "ERROR (%d)", opt->dolby_surround_ex_mode);
1628             }
1629             av_dlog(avctx, "dsurex_mode: %s\n", strbuf);
1630             switch (opt->dolby_headphone_mode) {
1631             case 0:  av_strlcpy(strbuf, "notindicated", 32); break;
1632             case 1:  av_strlcpy(strbuf, "on", 32);           break;
1633             case 2:  av_strlcpy(strbuf, "off", 32);          break;
1634             default: snprintf(strbuf, 32, "ERROR (%d)", opt->dolby_headphone_mode);
1635             }
1636             av_dlog(avctx, "dheadphone_mode: %s\n", strbuf);
1637
1638             switch (opt->ad_converter_type) {
1639             case 0:  av_strlcpy(strbuf, "standard", 32); break;
1640             case 1:  av_strlcpy(strbuf, "hdcd", 32);     break;
1641             default: snprintf(strbuf, 32, "ERROR (%d)", opt->ad_converter_type);
1642             }
1643             av_dlog(avctx, "ad_conv_type: %s\n", strbuf);
1644         } else {
1645             av_dlog(avctx, "extended bitstream info 2: {not written}\n");
1646         }
1647     }
1648 #endif
1649 }
1650
1651
1652 #define FLT_OPTION_THRESHOLD 0.01
1653
1654 static int validate_float_option(float v, const float *v_list, int v_list_size)
1655 {
1656     int i;
1657
1658     for (i = 0; i < v_list_size; i++) {
1659         if (v < (v_list[i] + FLT_OPTION_THRESHOLD) &&
1660             v > (v_list[i] - FLT_OPTION_THRESHOLD))
1661             break;
1662     }
1663     if (i == v_list_size)
1664         return -1;
1665
1666     return i;
1667 }
1668
1669
1670 static void validate_mix_level(void *log_ctx, const char *opt_name,
1671                                float *opt_param, const float *list,
1672                                int list_size, int default_value, int min_value,
1673                                int *ctx_param)
1674 {
1675     int mixlev = validate_float_option(*opt_param, list, list_size);
1676     if (mixlev < min_value) {
1677         mixlev = default_value;
1678         if (*opt_param >= 0.0) {
1679             av_log(log_ctx, AV_LOG_WARNING, "requested %s is not valid. using "
1680                    "default value: %0.3f\n", opt_name, list[mixlev]);
1681         }
1682     }
1683     *opt_param = list[mixlev];
1684     *ctx_param = mixlev;
1685 }
1686
1687
1688 /**
1689  * Validate metadata options as set by AVOption system.
1690  * These values can optionally be changed per-frame.
1691  */
1692 int ff_ac3_validate_metadata(AVCodecContext *avctx)
1693 {
1694     AC3EncodeContext *s = avctx->priv_data;
1695     AC3EncOptions *opt = &s->options;
1696
1697     /* validate mixing levels */
1698     if (s->has_center) {
1699         validate_mix_level(avctx, "center_mix_level", &opt->center_mix_level,
1700                            cmixlev_options, CMIXLEV_NUM_OPTIONS, 1, 0,
1701                            &s->center_mix_level);
1702     }
1703     if (s->has_surround) {
1704         validate_mix_level(avctx, "surround_mix_level", &opt->surround_mix_level,
1705                            surmixlev_options, SURMIXLEV_NUM_OPTIONS, 1, 0,
1706                            &s->surround_mix_level);
1707     }
1708
1709     /* set audio production info flag */
1710     if (opt->mixing_level >= 0 || opt->room_type >= 0) {
1711         if (opt->mixing_level < 0) {
1712             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "mixing_level must be set if "
1713                    "room_type is set\n");
1714             return AVERROR(EINVAL);
1715         }
1716         if (opt->mixing_level < 80) {
1717             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid mixing level. must be between "
1718                    "80dB and 111dB\n");
1719             return AVERROR(EINVAL);
1720         }
1721         /* default room type */
1722         if (opt->room_type < 0)
1723             opt->room_type = 0;
1724         opt->audio_production_info = 1;
1725     } else {
1726         opt->audio_production_info = 0;
1727     }
1728
1729     /* set extended bsi 1 flag */
1730     if ((s->has_center || s->has_surround) &&
1731         (opt->preferred_stereo_downmix >= 0 ||
1732          opt->ltrt_center_mix_level   >= 0 ||
1733          opt->ltrt_surround_mix_level >= 0 ||
1734          opt->loro_center_mix_level   >= 0 ||
1735          opt->loro_surround_mix_level >= 0)) {
1736         /* default preferred stereo downmix */
1737         if (opt->preferred_stereo_downmix < 0)
1738             opt->preferred_stereo_downmix = 0;
1739         /* validate Lt/Rt center mix level */
1740         validate_mix_level(avctx, "ltrt_center_mix_level",
1741                            &opt->ltrt_center_mix_level, extmixlev_options,
1742                            EXTMIXLEV_NUM_OPTIONS, 5, 0,
1743                            &s->ltrt_center_mix_level);
1744         /* validate Lt/Rt surround mix level */
1745         validate_mix_level(avctx, "ltrt_surround_mix_level",
1746                            &opt->ltrt_surround_mix_level, extmixlev_options,
1747                            EXTMIXLEV_NUM_OPTIONS, 6, 3,
1748                            &s->ltrt_surround_mix_level);
1749         /* validate Lo/Ro center mix level */
1750         validate_mix_level(avctx, "loro_center_mix_level",
1751                            &opt->loro_center_mix_level, extmixlev_options,
1752                            EXTMIXLEV_NUM_OPTIONS, 5, 0,
1753                            &s->loro_center_mix_level);
1754         /* validate Lo/Ro surround mix level */
1755         validate_mix_level(avctx, "loro_surround_mix_level",
1756                            &opt->loro_surround_mix_level, extmixlev_options,
1757                            EXTMIXLEV_NUM_OPTIONS, 6, 3,
1758                            &s->loro_surround_mix_level);
1759         opt->extended_bsi_1 = 1;
1760     } else {
1761         opt->extended_bsi_1 = 0;
1762     }
1763
1764     /* set extended bsi 2 flag */
1765     if (opt->dolby_surround_ex_mode >= 0 ||
1766         opt->dolby_headphone_mode   >= 0 ||
1767         opt->ad_converter_type      >= 0) {
1768         /* default dolby surround ex mode */
1769         if (opt->dolby_surround_ex_mode < 0)
1770             opt->dolby_surround_ex_mode = 0;
1771         /* default dolby headphone mode */
1772         if (opt->dolby_headphone_mode < 0)
1773             opt->dolby_headphone_mode = 0;
1774         /* default A/D converter type */
1775         if (opt->ad_converter_type < 0)
1776             opt->ad_converter_type = 0;
1777         opt->extended_bsi_2 = 1;
1778     } else {
1779         opt->extended_bsi_2 = 0;
1780     }
1781
1782     /* set bitstream id for alternate bitstream syntax */
1783     if (opt->extended_bsi_1 || opt->extended_bsi_2) {
1784         if (s->bitstream_id > 8 && s->bitstream_id < 11) {
1785             static int warn_once = 1;
1786             if (warn_once) {
1787                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "alternate bitstream syntax is "
1788                        "not compatible with reduced samplerates. writing of "
1789                        "extended bitstream information will be disabled.\n");
1790                 warn_once = 0;
1791             }
1792         } else {
1793             s->bitstream_id = 6;
1794         }
1795     }
1796
1797     return 0;
1798 }
1799
1800
1801 /**
1802  * Finalize encoding and free any memory allocated by the encoder.
1803  */
1804 av_cold int ff_ac3_encode_close(AVCodecContext *avctx)
1805 {
1806     int blk, ch;
1807     AC3EncodeContext *s = avctx->priv_data;
1808
1809     av_freep(&s->windowed_samples);
1810     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++)
1811         av_freep(&s->planar_samples[ch]);
1812     av_freep(&s->planar_samples);
1813     av_freep(&s->bap_buffer);
1814     av_freep(&s->bap1_buffer);
1815     av_freep(&s->mdct_coef_buffer);
1816     av_freep(&s->fixed_coef_buffer);
1817     av_freep(&s->exp_buffer);
1818     av_freep(&s->grouped_exp_buffer);
1819     av_freep(&s->psd_buffer);
1820     av_freep(&s->band_psd_buffer);
1821     av_freep(&s->mask_buffer);
1822     av_freep(&s->qmant_buffer);
1823     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
1824         AC3Block *block = &s->blocks[blk];
1825         av_freep(&block->mdct_coef);
1826         av_freep(&block->fixed_coef);
1827         av_freep(&block->exp);
1828         av_freep(&block->grouped_exp);
1829         av_freep(&block->psd);
1830         av_freep(&block->band_psd);
1831         av_freep(&block->mask);
1832         av_freep(&block->qmant);
1833     }
1834
1835     s->mdct_end(s->mdct);
1836     av_freep(&s->mdct);
1837
1838     av_freep(&avctx->coded_frame);
1839     return 0;
1840 }
1841
1842
1843 /**
1844  * Set channel information during initialization.
1845  */
1846 static av_cold int set_channel_info(AC3EncodeContext *s, int channels,
1847                                     int64_t *channel_layout)
1848 {
1849     int ch_layout;
1850
1851     if (channels < 1 || channels > AC3_MAX_CHANNELS)
1852         return AVERROR(EINVAL);
1853     if ((uint64_t)*channel_layout > 0x7FF)
1854         return AVERROR(EINVAL);
1855     ch_layout = *channel_layout;
1856     if (!ch_layout)
1857         ch_layout = avcodec_guess_channel_layout(channels, CODEC_ID_AC3, NULL);
1858
1859     s->lfe_on       = !!(ch_layout & AV_CH_LOW_FREQUENCY);
1860     s->channels     = channels;
1861     s->fbw_channels = channels - s->lfe_on;
1862     s->lfe_channel  = s->lfe_on ? s->fbw_channels + 1 : -1;
1863     if (s->lfe_on)
1864         ch_layout -= AV_CH_LOW_FREQUENCY;
1865
1866     switch (ch_layout) {
1867     case AV_CH_LAYOUT_MONO:           s->channel_mode = AC3_CHMODE_MONO;   break;
1868     case AV_CH_LAYOUT_STEREO:         s->channel_mode = AC3_CHMODE_STEREO; break;
1869     case AV_CH_LAYOUT_SURROUND:       s->channel_mode = AC3_CHMODE_3F;     break;
1870     case AV_CH_LAYOUT_2_1:            s->channel_mode = AC3_CHMODE_2F1R;   break;
1871     case AV_CH_LAYOUT_4POINT0:        s->channel_mode = AC3_CHMODE_3F1R;   break;
1872     case AV_CH_LAYOUT_QUAD:
1873     case AV_CH_LAYOUT_2_2:            s->channel_mode = AC3_CHMODE_2F2R;   break;
1874     case AV_CH_LAYOUT_5POINT0:
1875     case AV_CH_LAYOUT_5POINT0_BACK:   s->channel_mode = AC3_CHMODE_3F2R;   break;
1876     default:
1877         return AVERROR(EINVAL);
1878     }
1879     s->has_center   = (s->channel_mode & 0x01) && s->channel_mode != AC3_CHMODE_MONO;
1880     s->has_surround =  s->channel_mode & 0x04;
1881
1882     s->channel_map  = ff_ac3_enc_channel_map[s->channel_mode][s->lfe_on];
1883     *channel_layout = ch_layout;
1884     if (s->lfe_on)
1885         *channel_layout |= AV_CH_LOW_FREQUENCY;
1886
1887     return 0;
1888 }
1889
1890
1891 static av_cold int validate_options(AVCodecContext *avctx, AC3EncodeContext *s)
1892 {
1893     int i, ret, max_sr;
1894
1895     /* validate channel layout */
1896     if (!avctx->channel_layout) {
1897         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "No channel layout specified. The "
1898                                       "encoder will guess the layout, but it "
1899                                       "might be incorrect.\n");
1900     }
1901     ret = set_channel_info(s, avctx->channels, &avctx->channel_layout);
1902     if (ret) {
1903         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid channel layout\n");
1904         return ret;
1905     }
1906
1907     /* validate sample rate */
1908     /* note: max_sr could be changed from 2 to 5 for E-AC-3 once we find a
1909              decoder that supports half sample rate so we can validate that
1910              the generated files are correct. */
1911     max_sr = s->eac3 ? 2 : 8;
1912     for (i = 0; i <= max_sr; i++) {
1913         if ((ff_ac3_sample_rate_tab[i % 3] >> (i / 3)) == avctx->sample_rate)
1914             break;
1915     }
1916     if (i > max_sr) {
1917         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid sample rate\n");
1918         return AVERROR(EINVAL);
1919     }
1920     s->sample_rate        = avctx->sample_rate;
1921     s->bit_alloc.sr_shift = i / 3;
1922     s->bit_alloc.sr_code  = i % 3;
1923     s->bitstream_id       = s->eac3 ? 16 : 8 + s->bit_alloc.sr_shift;
1924
1925     /* validate bit rate */
1926     if (s->eac3) {
1927         int max_br, min_br, wpf, min_br_dist, min_br_code;
1928
1929         /* calculate min/max bitrate */
1930         max_br = 2048 * s->sample_rate / AC3_FRAME_SIZE * 16;
1931         min_br = ((s->sample_rate + (AC3_FRAME_SIZE-1)) / AC3_FRAME_SIZE) * 16;
1932         if (avctx->bit_rate < min_br || avctx->bit_rate > max_br) {
1933             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid bit rate. must be %d to %d "
1934                    "for this sample rate\n", min_br, max_br);
1935             return AVERROR(EINVAL);
1936         }
1937
1938         /* calculate words-per-frame for the selected bitrate */
1939         wpf = (avctx->bit_rate / 16) * AC3_FRAME_SIZE / s->sample_rate;
1940         av_assert1(wpf > 0 && wpf <= 2048);
1941
1942         /* find the closest AC-3 bitrate code to the selected bitrate.
1943            this is needed for lookup tables for bandwidth and coupling
1944            parameter selection */
1945         min_br_code = -1;
1946         min_br_dist = INT_MAX;
1947         for (i = 0; i < 19; i++) {
1948             int br_dist = abs(ff_ac3_bitrate_tab[i] * 1000 - avctx->bit_rate);
1949             if (br_dist < min_br_dist) {
1950                 min_br_dist = br_dist;
1951                 min_br_code = i;
1952             }
1953         }
1954
1955         /* make sure the minimum frame size is below the average frame size */
1956         s->frame_size_code = min_br_code << 1;
1957         while (wpf > 1 && wpf * s->sample_rate / AC3_FRAME_SIZE * 16 > avctx->bit_rate)
1958             wpf--;
1959         s->frame_size_min = 2 * wpf;
1960     } else {
1961         for (i = 0; i < 19; i++) {
1962             if ((ff_ac3_bitrate_tab[i] >> s->bit_alloc.sr_shift)*1000 == avctx->bit_rate)
1963                 break;
1964         }
1965         if (i == 19) {
1966             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid bit rate\n");
1967             return AVERROR(EINVAL);
1968         }
1969         s->frame_size_code = i << 1;
1970         s->frame_size_min  = 2 * ff_ac3_frame_size_tab[s->frame_size_code][s->bit_alloc.sr_code];
1971     }
1972     s->bit_rate   = avctx->bit_rate;
1973     s->frame_size = s->frame_size_min;
1974
1975     /* validate cutoff */
1976     if (avctx->cutoff < 0) {
1977         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid cutoff frequency\n");
1978         return AVERROR(EINVAL);
1979     }
1980     s->cutoff = avctx->cutoff;
1981     if (s->cutoff > (s->sample_rate >> 1))
1982         s->cutoff = s->sample_rate >> 1;
1983
1984     /* validate audio service type / channels combination */
1985     if ((avctx->audio_service_type == AV_AUDIO_SERVICE_TYPE_KARAOKE &&
1986          avctx->channels == 1) ||
1987         ((avctx->audio_service_type == AV_AUDIO_SERVICE_TYPE_COMMENTARY ||
1988           avctx->audio_service_type == AV_AUDIO_SERVICE_TYPE_EMERGENCY  ||
1989           avctx->audio_service_type == AV_AUDIO_SERVICE_TYPE_VOICE_OVER)
1990          && avctx->channels > 1)) {
1991         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid audio service type for the "
1992                                     "specified number of channels\n");
1993         return AVERROR(EINVAL);
1994     }
1995
1996     if (!s->eac3) {
1997         ret = ff_ac3_validate_metadata(avctx);
1998         if (ret)
1999             return ret;
2000     }
2001
2002     s->rematrixing_enabled = s->options.stereo_rematrixing &&
2003                              (s->channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO);
2004
2005     s->cpl_enabled = s->options.channel_coupling &&
2006                      s->channel_mode >= AC3_CHMODE_STEREO && !s->fixed_point;
2007
2008     return 0;
2009 }
2010
2011
2012 /**
2013  * Set bandwidth for all channels.
2014  * The user can optionally supply a cutoff frequency. Otherwise an appropriate
2015  * default value will be used.
2016  */
2017 static av_cold void set_bandwidth(AC3EncodeContext *s)
2018 {
2019     int blk, ch;
2020     int av_uninit(cpl_start);
2021
2022     if (s->cutoff) {
2023         /* calculate bandwidth based on user-specified cutoff frequency */
2024         int fbw_coeffs;
2025         fbw_coeffs     = s->cutoff * 2 * AC3_MAX_COEFS / s->sample_rate;
2026         s->bandwidth_code = av_clip((fbw_coeffs - 73) / 3, 0, 60);
2027     } else {
2028         /* use default bandwidth setting */
2029         s->bandwidth_code = ac3_bandwidth_tab[s->fbw_channels-1][s->bit_alloc.sr_code][s->frame_size_code/2];
2030     }
2031
2032     /* set number of coefficients for each channel */
2033     for (ch = 1; ch <= s->fbw_channels; ch++) {
2034         s->start_freq[ch] = 0;
2035         for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++)
2036             s->blocks[blk].end_freq[ch] = s->bandwidth_code * 3 + 73;
2037     }
2038     /* LFE channel always has 7 coefs */
2039     if (s->lfe_on) {
2040         s->start_freq[s->lfe_channel] = 0;
2041         for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++)
2042             s->blocks[blk].end_freq[ch] = 7;
2043     }
2044
2045     /* initialize coupling strategy */
2046     if (s->cpl_enabled) {
2047         if (s->options.cpl_start >= 0) {
2048             cpl_start = s->options.cpl_start;
2049         } else {
2050             cpl_start = ac3_coupling_start_tab[s->channel_mode-2][s->bit_alloc.sr_code][s->frame_size_code/2];
2051             if (cpl_start < 0)
2052                 s->cpl_enabled = 0;
2053         }
2054     }
2055     if (s->cpl_enabled) {
2056         int i, cpl_start_band, cpl_end_band;
2057         uint8_t *cpl_band_sizes = s->cpl_band_sizes;
2058
2059         cpl_end_band   = s->bandwidth_code / 4 + 3;
2060         cpl_start_band = av_clip(cpl_start, 0, FFMIN(cpl_end_band-1, 15));
2061
2062         s->num_cpl_subbands = cpl_end_band - cpl_start_band;
2063
2064         s->num_cpl_bands = 1;
2065         *cpl_band_sizes  = 12;
2066         for (i = cpl_start_band + 1; i < cpl_end_band; i++) {
2067             if (ff_eac3_default_cpl_band_struct[i]) {
2068                 *cpl_band_sizes += 12;
2069             } else {
2070                 s->num_cpl_bands++;
2071                 cpl_band_sizes++;
2072                 *cpl_band_sizes = 12;
2073             }
2074         }
2075
2076         s->start_freq[CPL_CH] = cpl_start_band * 12 + 37;
2077         s->cpl_end_freq       = cpl_end_band   * 12 + 37;
2078         for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++)
2079             s->blocks[blk].end_freq[CPL_CH] = s->cpl_end_freq;
2080     }
2081 }
2082
2083
2084 static av_cold int allocate_buffers(AVCodecContext *avctx)
2085 {
2086     int blk, ch;
2087     AC3EncodeContext *s = avctx->priv_data;
2088     int channels = s->channels + 1; /* includes coupling channel */
2089
2090     if (s->allocate_sample_buffers(s))
2091         goto alloc_fail;
2092
2093     FF_ALLOC_OR_GOTO(avctx, s->bap_buffer,  AC3_MAX_BLOCKS * channels *
2094                      AC3_MAX_COEFS * sizeof(*s->bap_buffer),  alloc_fail);
2095     FF_ALLOC_OR_GOTO(avctx, s->bap1_buffer, AC3_MAX_BLOCKS * channels *
2096                      AC3_MAX_COEFS * sizeof(*s->bap1_buffer), alloc_fail);
2097     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(avctx, s->mdct_coef_buffer, AC3_MAX_BLOCKS * channels *
2098                       AC3_MAX_COEFS * sizeof(*s->mdct_coef_buffer), alloc_fail);
2099     FF_ALLOC_OR_GOTO(avctx, s->exp_buffer, AC3_MAX_BLOCKS * channels *
2100                      AC3_MAX_COEFS * sizeof(*s->exp_buffer), alloc_fail);
2101     FF_ALLOC_OR_GOTO(avctx, s->grouped_exp_buffer, AC3_MAX_BLOCKS * channels *
2102                      128 * sizeof(*s->grouped_exp_buffer), alloc_fail);
2103     FF_ALLOC_OR_GOTO(avctx, s->psd_buffer, AC3_MAX_BLOCKS * channels *
2104                      AC3_MAX_COEFS * sizeof(*s->psd_buffer), alloc_fail);
2105     FF_ALLOC_OR_GOTO(avctx, s->band_psd_buffer, AC3_MAX_BLOCKS * channels *
2106                      64 * sizeof(*s->band_psd_buffer), alloc_fail);
2107     FF_ALLOC_OR_GOTO(avctx, s->mask_buffer, AC3_MAX_BLOCKS * channels *
2108                      64 * sizeof(*s->mask_buffer), alloc_fail);
2109     FF_ALLOC_OR_GOTO(avctx, s->qmant_buffer, AC3_MAX_BLOCKS * channels *
2110                      AC3_MAX_COEFS * sizeof(*s->qmant_buffer), alloc_fail);
2111     if (s->cpl_enabled) {
2112         FF_ALLOC_OR_GOTO(avctx, s->cpl_coord_exp_buffer, AC3_MAX_BLOCKS * channels *
2113                          16 * sizeof(*s->cpl_coord_exp_buffer), alloc_fail);
2114         FF_ALLOC_OR_GOTO(avctx, s->cpl_coord_mant_buffer, AC3_MAX_BLOCKS * channels *
2115                          16 * sizeof(*s->cpl_coord_mant_buffer), alloc_fail);
2116     }
2117     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
2118         AC3Block *block = &s->blocks[blk];
2119         FF_ALLOCZ_OR_GOTO(avctx, block->mdct_coef, channels * sizeof(*block->mdct_coef),
2120                           alloc_fail);
2121         FF_ALLOCZ_OR_GOTO(avctx, block->exp, channels * sizeof(*block->exp),
2122                           alloc_fail);
2123         FF_ALLOCZ_OR_GOTO(avctx, block->grouped_exp, channels * sizeof(*block->grouped_exp),
2124                           alloc_fail);
2125         FF_ALLOCZ_OR_GOTO(avctx, block->psd, channels * sizeof(*block->psd),
2126                           alloc_fail);
2127         FF_ALLOCZ_OR_GOTO(avctx, block->band_psd, channels * sizeof(*block->band_psd),
2128                           alloc_fail);
2129         FF_ALLOCZ_OR_GOTO(avctx, block->mask, channels * sizeof(*block->mask),
2130                           alloc_fail);
2131         FF_ALLOCZ_OR_GOTO(avctx, block->qmant, channels * sizeof(*block->qmant),
2132                           alloc_fail);
2133         if (s->cpl_enabled) {
2134             FF_ALLOCZ_OR_GOTO(avctx, block->cpl_coord_exp, channels * sizeof(*block->cpl_coord_exp),
2135                               alloc_fail);
2136             FF_ALLOCZ_OR_GOTO(avctx, block->cpl_coord_mant, channels * sizeof(*block->cpl_coord_mant),
2137                               alloc_fail);
2138         }
2139
2140         for (ch = 0; ch < channels; ch++) {
2141             /* arrangement: block, channel, coeff */
2142             block->grouped_exp[ch] = &s->grouped_exp_buffer[128           * (blk * channels + ch)];
2143             block->psd[ch]         = &s->psd_buffer        [AC3_MAX_COEFS * (blk * channels + ch)];
2144             block->band_psd[ch]    = &s->band_psd_buffer   [64            * (blk * channels + ch)];
2145             block->mask[ch]        = &s->mask_buffer       [64            * (blk * channels + ch)];
2146             block->qmant[ch]       = &s->qmant_buffer      [AC3_MAX_COEFS * (blk * channels + ch)];
2147             if (s->cpl_enabled) {
2148                 block->cpl_coord_exp[ch]  = &s->cpl_coord_exp_buffer [16  * (blk * channels + ch)];
2149                 block->cpl_coord_mant[ch] = &s->cpl_coord_mant_buffer[16  * (blk * channels + ch)];
2150             }
2151
2152             /* arrangement: channel, block, coeff */
2153             block->exp[ch]         = &s->exp_buffer        [AC3_MAX_COEFS * (AC3_MAX_BLOCKS * ch + blk)];
2154             block->mdct_coef[ch]   = &s->mdct_coef_buffer  [AC3_MAX_COEFS * (AC3_MAX_BLOCKS * ch + blk)];
2155         }
2156     }
2157
2158     if (!s->fixed_point) {
2159         FF_ALLOCZ_OR_GOTO(avctx, s->fixed_coef_buffer, AC3_MAX_BLOCKS * channels *
2160                           AC3_MAX_COEFS * sizeof(*s->fixed_coef_buffer), alloc_fail);
2161         for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
2162             AC3Block *block = &s->blocks[blk];
2163             FF_ALLOCZ_OR_GOTO(avctx, block->fixed_coef, channels *
2164                               sizeof(*block->fixed_coef), alloc_fail);
2165             for (ch = 0; ch < channels; ch++)
2166                 block->fixed_coef[ch] = &s->fixed_coef_buffer[AC3_MAX_COEFS * (AC3_MAX_BLOCKS * ch + blk)];
2167         }
2168     } else {
2169         for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
2170             AC3Block *block = &s->blocks[blk];
2171             FF_ALLOCZ_OR_GOTO(avctx, block->fixed_coef, channels *
2172                               sizeof(*block->fixed_coef), alloc_fail);
2173             for (ch = 0; ch < channels; ch++)
2174                 block->fixed_coef[ch] = (int32_t *)block->mdct_coef[ch];
2175         }
2176     }
2177
2178     return 0;
2179 alloc_fail:
2180     return AVERROR(ENOMEM);
2181 }
2182
2183
2184 /**
2185  * Initialize the encoder.
2186  */
2187 av_cold int ff_ac3_encode_init(AVCodecContext *avctx)
2188 {
2189     AC3EncodeContext *s = avctx->priv_data;
2190     int ret, frame_size_58;
2191
2192     s->avctx = avctx;
2193
2194     s->eac3 = avctx->codec_id == CODEC_ID_EAC3;
2195
2196     avctx->frame_size = AC3_FRAME_SIZE;
2197
2198     ff_ac3_common_init();
2199
2200     ret = validate_options(avctx, s);
2201     if (ret)
2202         return ret;
2203
2204     s->bitstream_mode = avctx->audio_service_type;
2205     if (s->bitstream_mode == AV_AUDIO_SERVICE_TYPE_KARAOKE)
2206         s->bitstream_mode = 0x7;
2207
2208     s->bits_written    = 0;
2209     s->samples_written = 0;
2210
2211     /* calculate crc_inv for both possible frame sizes */
2212     frame_size_58 = (( s->frame_size    >> 2) + ( s->frame_size    >> 4)) << 1;
2213     s->crc_inv[0] = pow_poly((CRC16_POLY >> 1), (8 * frame_size_58) - 16, CRC16_POLY);
2214     if (s->bit_alloc.sr_code == 1) {
2215         frame_size_58 = (((s->frame_size+2) >> 2) + ((s->frame_size+2) >> 4)) << 1;
2216         s->crc_inv[1] = pow_poly((CRC16_POLY >> 1), (8 * frame_size_58) - 16, CRC16_POLY);
2217     }
2218
2219     /* set function pointers */
2220     if (CONFIG_AC3_FIXED_ENCODER && s->fixed_point) {
2221         s->mdct_end                     = ff_ac3_fixed_mdct_end;
2222         s->mdct_init                    = ff_ac3_fixed_mdct_init;
2223         s->allocate_sample_buffers      = ff_ac3_fixed_allocate_sample_buffers;
2224     } else if (CONFIG_AC3_ENCODER || CONFIG_EAC3_ENCODER) {
2225         s->mdct_end                     = ff_ac3_float_mdct_end;
2226         s->mdct_init                    = ff_ac3_float_mdct_init;
2227         s->allocate_sample_buffers      = ff_ac3_float_allocate_sample_buffers;
2228     }
2229     if (CONFIG_EAC3_ENCODER && s->eac3)
2230         s->output_frame_header = ff_eac3_output_frame_header;
2231     else
2232         s->output_frame_header = ac3_output_frame_header;
2233
2234     set_bandwidth(s);
2235
2236     exponent_init(s);
2237
2238     bit_alloc_init(s);
2239
2240     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(avctx, s->mdct, sizeof(AC3MDCTContext), init_fail);
2241     ret = s->mdct_init(avctx, s->mdct, 9);
2242     if (ret)
2243         goto init_fail;
2244
2245     ret = allocate_buffers(avctx);
2246     if (ret)
2247         goto init_fail;
2248
2249     avctx->coded_frame= avcodec_alloc_frame();
2250
2251     dsputil_init(&s->dsp, avctx);
2252     ff_ac3dsp_init(&s->ac3dsp, avctx->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT);
2253
2254     dprint_options(avctx);
2255
2256     return 0;
2257 init_fail:
2258     ff_ac3_encode_close(avctx);
2259     return ret;
2260 }