]> git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/ac3enc.c
ac3enc: add some assertions
[ffmpeg] / libavcodec / ac3enc.c
1 /*
2  * The simplest AC-3 encoder
3  * Copyright (c) 2000 Fabrice Bellard
4  * Copyright (c) 2006-2010 Justin Ruggles <justin.ruggles@gmail.com>
5  * Copyright (c) 2006-2010 Prakash Punnoor <prakash@punnoor.de>
6  *
7  * This file is part of FFmpeg.
8  *
9  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
11  * License as published by the Free Software Foundation; either
12  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
13  *
14  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
17  * Lesser General Public License for more details.
18  *
19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
20  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
22  */
23
24 /**
25  * @file
26  * The simplest AC-3 encoder.
27  */
28
29 //#define DEBUG
30 //#define ASSERT_LEVEL 2
31
32 #include "libavutil/audioconvert.h"
33 #include "libavutil/avassert.h"
34 #include "libavutil/crc.h"
35 #include "avcodec.h"
36 #include "put_bits.h"
37 #include "dsputil.h"
38 #include "ac3dsp.h"
39 #include "ac3.h"
40 #include "audioconvert.h"
41
42
43 #ifndef CONFIG_AC3ENC_FLOAT
44 #define CONFIG_AC3ENC_FLOAT 0
45 #endif
46
47
48 /** Maximum number of exponent groups. +1 for separate DC exponent. */
49 #define AC3_MAX_EXP_GROUPS 85
50
51 /* stereo rematrixing algorithms */
52 #define AC3_REMATRIXING_IS_STATIC 0x1
53 #define AC3_REMATRIXING_SUMS    0
54 #define AC3_REMATRIXING_NONE    1
55 #define AC3_REMATRIXING_ALWAYS  3
56
57 /** Scale a float value by 2^bits and convert to an integer. */
58 #define SCALE_FLOAT(a, bits) lrintf((a) * (float)(1 << (bits)))
59
60
61 #if CONFIG_AC3ENC_FLOAT
62 #include "ac3enc_float.h"
63 #else
64 #include "ac3enc_fixed.h"
65 #endif
66
67
68 /**
69  * Data for a single audio block.
70  */
71 typedef struct AC3Block {
72     uint8_t  **bap;                             ///< bit allocation pointers (bap)
73     CoefType **mdct_coef;                       ///< MDCT coefficients
74     int32_t  **fixed_coef;                      ///< fixed-point MDCT coefficients
75     uint8_t  **exp;                             ///< original exponents
76     uint8_t  **grouped_exp;                     ///< grouped exponents
77     int16_t  **psd;                             ///< psd per frequency bin
78     int16_t  **band_psd;                        ///< psd per critical band
79     int16_t  **mask;                            ///< masking curve
80     uint16_t **qmant;                           ///< quantized mantissas
81     int8_t   exp_shift[AC3_MAX_CHANNELS];       ///< exponent shift values
82     uint8_t  new_rematrixing_strategy;          ///< send new rematrixing flags in this block
83     uint8_t  rematrixing_flags[4];              ///< rematrixing flags
84 } AC3Block;
85
86 /**
87  * AC-3 encoder private context.
88  */
89 typedef struct AC3EncodeContext {
90     PutBitContext pb;                       ///< bitstream writer context
91     DSPContext dsp;
92     AC3DSPContext ac3dsp;                   ///< AC-3 optimized functions
93     AC3MDCTContext mdct;                    ///< MDCT context
94
95     AC3Block blocks[AC3_MAX_BLOCKS];        ///< per-block info
96
97     int bitstream_id;                       ///< bitstream id                           (bsid)
98     int bitstream_mode;                     ///< bitstream mode                         (bsmod)
99
100     int bit_rate;                           ///< target bit rate, in bits-per-second
101     int sample_rate;                        ///< sampling frequency, in Hz
102
103     int frame_size_min;                     ///< minimum frame size in case rounding is necessary
104     int frame_size;                         ///< current frame size in bytes
105     int frame_size_code;                    ///< frame size code                        (frmsizecod)
106     uint16_t crc_inv[2];
107     int bits_written;                       ///< bit count    (used to avg. bitrate)
108     int samples_written;                    ///< sample count (used to avg. bitrate)
109
110     int fbw_channels;                       ///< number of full-bandwidth channels      (nfchans)
111     int channels;                           ///< total number of channels               (nchans)
112     int lfe_on;                             ///< indicates if there is an LFE channel   (lfeon)
113     int lfe_channel;                        ///< channel index of the LFE channel
114     int channel_mode;                       ///< channel mode                           (acmod)
115     const uint8_t *channel_map;             ///< channel map used to reorder channels
116
117     int cutoff;                             ///< user-specified cutoff frequency, in Hz
118     int bandwidth_code[AC3_MAX_CHANNELS];   ///< bandwidth code (0 to 60)               (chbwcod)
119     int nb_coefs[AC3_MAX_CHANNELS];
120
121     int rematrixing;                        ///< determines how rematrixing strategy is calculated
122     int num_rematrixing_bands;              ///< number of rematrixing bands
123
124     /* bitrate allocation control */
125     int slow_gain_code;                     ///< slow gain code                         (sgaincod)
126     int slow_decay_code;                    ///< slow decay code                        (sdcycod)
127     int fast_decay_code;                    ///< fast decay code                        (fdcycod)
128     int db_per_bit_code;                    ///< dB/bit code                            (dbpbcod)
129     int floor_code;                         ///< floor code                             (floorcod)
130     AC3BitAllocParameters bit_alloc;        ///< bit allocation parameters
131     int coarse_snr_offset;                  ///< coarse SNR offsets                     (csnroffst)
132     int fast_gain_code[AC3_MAX_CHANNELS];   ///< fast gain codes (signal-to-mask ratio) (fgaincod)
133     int fine_snr_offset[AC3_MAX_CHANNELS];  ///< fine SNR offsets                       (fsnroffst)
134     int frame_bits_fixed;                   ///< number of non-coefficient bits for fixed parameters
135     int frame_bits;                         ///< all frame bits except exponents and mantissas
136     int exponent_bits;                      ///< number of bits used for exponents
137
138     /* mantissa encoding */
139     int mant1_cnt, mant2_cnt, mant4_cnt;    ///< mantissa counts for bap=1,2,4
140     uint16_t *qmant1_ptr, *qmant2_ptr, *qmant4_ptr; ///< mantissa pointers for bap=1,2,4
141
142     SampleType **planar_samples;
143     uint8_t *bap_buffer;
144     uint8_t *bap1_buffer;
145     CoefType *mdct_coef_buffer;
146     int32_t *fixed_coef_buffer;
147     uint8_t *exp_buffer;
148     uint8_t *grouped_exp_buffer;
149     int16_t *psd_buffer;
150     int16_t *band_psd_buffer;
151     int16_t *mask_buffer;
152     uint16_t *qmant_buffer;
153
154     uint8_t exp_strategy[AC3_MAX_CHANNELS][AC3_MAX_BLOCKS]; ///< exponent strategies
155
156     DECLARE_ALIGNED(16, SampleType, windowed_samples)[AC3_WINDOW_SIZE];
157 } AC3EncodeContext;
158
159
160 /* prototypes for functions in ac3enc_fixed.c and ac3enc_float.c */
161
162 static av_cold void mdct_end(AC3MDCTContext *mdct);
163
164 static av_cold int mdct_init(AVCodecContext *avctx, AC3MDCTContext *mdct,
165                              int nbits);
166
167 static void mdct512(AC3MDCTContext *mdct, CoefType *out, SampleType *in);
168
169 static void apply_window(DSPContext *dsp, SampleType *output, const SampleType *input,
170                          const SampleType *window, int n);
171
172 static int normalize_samples(AC3EncodeContext *s);
173
174 static void scale_coefficients(AC3EncodeContext *s);
175
176
177 /**
178  * LUT for number of exponent groups.
179  * exponent_group_tab[exponent strategy-1][number of coefficients]
180  */
181 static uint8_t exponent_group_tab[3][256];
182
183
184 /**
185  * List of supported channel layouts.
186  */
187 static const int64_t ac3_channel_layouts[] = {
188      AV_CH_LAYOUT_MONO,
189      AV_CH_LAYOUT_STEREO,
190      AV_CH_LAYOUT_2_1,
191      AV_CH_LAYOUT_SURROUND,
192      AV_CH_LAYOUT_2_2,
193      AV_CH_LAYOUT_QUAD,
194      AV_CH_LAYOUT_4POINT0,
195      AV_CH_LAYOUT_5POINT0,
196      AV_CH_LAYOUT_5POINT0_BACK,
197     (AV_CH_LAYOUT_MONO     | AV_CH_LOW_FREQUENCY),
198     (AV_CH_LAYOUT_STEREO   | AV_CH_LOW_FREQUENCY),
199     (AV_CH_LAYOUT_2_1      | AV_CH_LOW_FREQUENCY),
200     (AV_CH_LAYOUT_SURROUND | AV_CH_LOW_FREQUENCY),
201     (AV_CH_LAYOUT_2_2      | AV_CH_LOW_FREQUENCY),
202     (AV_CH_LAYOUT_QUAD     | AV_CH_LOW_FREQUENCY),
203     (AV_CH_LAYOUT_4POINT0  | AV_CH_LOW_FREQUENCY),
204      AV_CH_LAYOUT_5POINT1,
205      AV_CH_LAYOUT_5POINT1_BACK,
206      0
207 };
208
209
210 /**
211  * Adjust the frame size to make the average bit rate match the target bit rate.
212  * This is only needed for 11025, 22050, and 44100 sample rates.
213  */
214 static void adjust_frame_size(AC3EncodeContext *s)
215 {
216     while (s->bits_written >= s->bit_rate && s->samples_written >= s->sample_rate) {
217         s->bits_written    -= s->bit_rate;
218         s->samples_written -= s->sample_rate;
219     }
220     s->frame_size = s->frame_size_min +
221                     2 * (s->bits_written * s->sample_rate < s->samples_written * s->bit_rate);
222     s->bits_written    += s->frame_size * 8;
223     s->samples_written += AC3_FRAME_SIZE;
224 }
225
226
227 /**
228  * Deinterleave input samples.
229  * Channels are reordered from FFmpeg's default order to AC-3 order.
230  */
231 static void deinterleave_input_samples(AC3EncodeContext *s,
232                                        const SampleType *samples)
233 {
234     int ch, i;
235
236     /* deinterleave and remap input samples */
237     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
238         const SampleType *sptr;
239         int sinc;
240
241         /* copy last 256 samples of previous frame to the start of the current frame */
242         memcpy(&s->planar_samples[ch][0], &s->planar_samples[ch][AC3_FRAME_SIZE],
243                AC3_BLOCK_SIZE * sizeof(s->planar_samples[0][0]));
244
245         /* deinterleave */
246         sinc = s->channels;
247         sptr = samples + s->channel_map[ch];
248         for (i = AC3_BLOCK_SIZE; i < AC3_FRAME_SIZE+AC3_BLOCK_SIZE; i++) {
249             s->planar_samples[ch][i] = *sptr;
250             sptr += sinc;
251         }
252     }
253 }
254
255
256 /**
257  * Apply the MDCT to input samples to generate frequency coefficients.
258  * This applies the KBD window and normalizes the input to reduce precision
259  * loss due to fixed-point calculations.
260  */
261 static void apply_mdct(AC3EncodeContext *s)
262 {
263     int blk, ch;
264
265     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
266         for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
267             AC3Block *block = &s->blocks[blk];
268             const SampleType *input_samples = &s->planar_samples[ch][blk * AC3_BLOCK_SIZE];
269
270             apply_window(&s->dsp, s->windowed_samples, input_samples, s->mdct.window, AC3_WINDOW_SIZE);
271
272             block->exp_shift[ch] = normalize_samples(s);
273
274             mdct512(&s->mdct, block->mdct_coef[ch], s->windowed_samples);
275         }
276     }
277 }
278
279
280 /**
281  * Initialize stereo rematrixing.
282  * If the strategy does not change for each frame, set the rematrixing flags.
283  */
284 static void rematrixing_init(AC3EncodeContext *s)
285 {
286     if (s->channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO)
287         s->rematrixing = AC3_REMATRIXING_SUMS;
288     else
289         s->rematrixing = AC3_REMATRIXING_NONE;
290     /* NOTE: AC3_REMATRIXING_ALWAYS might be used in
291              the future in conjunction with channel coupling. */
292
293     if (s->rematrixing & AC3_REMATRIXING_IS_STATIC) {
294         int flag = (s->rematrixing == AC3_REMATRIXING_ALWAYS);
295         s->blocks[0].new_rematrixing_strategy = 1;
296         memset(s->blocks[0].rematrixing_flags, flag,
297                sizeof(s->blocks[0].rematrixing_flags));
298     }
299 }
300
301
302 /**
303  * Determine rematrixing flags for each block and band.
304  */
305 static void compute_rematrixing_strategy(AC3EncodeContext *s)
306 {
307     int nb_coefs;
308     int blk, bnd, i;
309     AC3Block *block, *block0;
310
311     s->num_rematrixing_bands = 4;
312
313     if (s->rematrixing & AC3_REMATRIXING_IS_STATIC)
314         return;
315
316     nb_coefs = FFMIN(s->nb_coefs[0], s->nb_coefs[1]);
317
318     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
319         block = &s->blocks[blk];
320         block->new_rematrixing_strategy = !blk;
321         for (bnd = 0; bnd < s->num_rematrixing_bands; bnd++) {
322             /* calculate calculate sum of squared coeffs for one band in one block */
323             int start = ff_ac3_rematrix_band_tab[bnd];
324             int end   = FFMIN(nb_coefs, ff_ac3_rematrix_band_tab[bnd+1]);
325             CoefSumType sum[4] = {0,};
326             for (i = start; i < end; i++) {
327                 CoefType lt = block->mdct_coef[0][i];
328                 CoefType rt = block->mdct_coef[1][i];
329                 CoefType md = lt + rt;
330                 CoefType sd = lt - rt;
331                 sum[0] += lt * lt;
332                 sum[1] += rt * rt;
333                 sum[2] += md * md;
334                 sum[3] += sd * sd;
335             }
336
337             /* compare sums to determine if rematrixing will be used for this band */
338             if (FFMIN(sum[2], sum[3]) < FFMIN(sum[0], sum[1]))
339                 block->rematrixing_flags[bnd] = 1;
340             else
341                 block->rematrixing_flags[bnd] = 0;
342
343             /* determine if new rematrixing flags will be sent */
344             if (blk &&
345                 block->rematrixing_flags[bnd] != block0->rematrixing_flags[bnd]) {
346                 block->new_rematrixing_strategy = 1;
347             }
348         }
349         block0 = block;
350     }
351 }
352
353
354 /**
355  * Apply stereo rematrixing to coefficients based on rematrixing flags.
356  */
357 static void apply_rematrixing(AC3EncodeContext *s)
358 {
359     int nb_coefs;
360     int blk, bnd, i;
361     int start, end;
362     uint8_t *flags;
363
364     if (s->rematrixing == AC3_REMATRIXING_NONE)
365         return;
366
367     nb_coefs = FFMIN(s->nb_coefs[0], s->nb_coefs[1]);
368
369     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
370         AC3Block *block = &s->blocks[blk];
371         if (block->new_rematrixing_strategy)
372             flags = block->rematrixing_flags;
373         for (bnd = 0; bnd < s->num_rematrixing_bands; bnd++) {
374             if (flags[bnd]) {
375                 start = ff_ac3_rematrix_band_tab[bnd];
376                 end   = FFMIN(nb_coefs, ff_ac3_rematrix_band_tab[bnd+1]);
377                 for (i = start; i < end; i++) {
378                     int32_t lt = block->fixed_coef[0][i];
379                     int32_t rt = block->fixed_coef[1][i];
380                     block->fixed_coef[0][i] = (lt + rt) >> 1;
381                     block->fixed_coef[1][i] = (lt - rt) >> 1;
382                 }
383             }
384         }
385     }
386 }
387
388
389 /**
390  * Initialize exponent tables.
391  */
392 static av_cold void exponent_init(AC3EncodeContext *s)
393 {
394     int i;
395     for (i = 73; i < 256; i++) {
396         exponent_group_tab[0][i] = (i - 1) /  3;
397         exponent_group_tab[1][i] = (i + 2) /  6;
398         exponent_group_tab[2][i] = (i + 8) / 12;
399     }
400     /* LFE */
401     exponent_group_tab[0][7] = 2;
402 }
403
404
405 /**
406  * Extract exponents from the MDCT coefficients.
407  * This takes into account the normalization that was done to the input samples
408  * by adjusting the exponents by the exponent shift values.
409  */
410 static void extract_exponents(AC3EncodeContext *s)
411 {
412     int blk, ch, i;
413
414     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
415         for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
416             AC3Block *block = &s->blocks[blk];
417             uint8_t *exp   = block->exp[ch];
418             int32_t *coef = block->fixed_coef[ch];
419             int exp_shift  = block->exp_shift[ch];
420             for (i = 0; i < AC3_MAX_COEFS; i++) {
421                 int e;
422                 int v = abs(coef[i]);
423                 if (v == 0)
424                     e = 24;
425                 else {
426                     e = 23 - av_log2(v) + exp_shift;
427                     if (e >= 24) {
428                         e = 24;
429                         coef[i] = 0;
430                     }
431                     av_assert2(e >= 0);
432                 }
433                 exp[i] = e;
434             }
435         }
436     }
437 }
438
439
440 /**
441  * Exponent Difference Threshold.
442  * New exponents are sent if their SAD exceed this number.
443  */
444 #define EXP_DIFF_THRESHOLD 500
445
446
447 /**
448  * Calculate exponent strategies for all blocks in a single channel.
449  */
450 static void compute_exp_strategy_ch(AC3EncodeContext *s, uint8_t *exp_strategy,
451                                     uint8_t *exp)
452 {
453     int blk, blk1;
454     int exp_diff;
455
456     /* estimate if the exponent variation & decide if they should be
457        reused in the next frame */
458     exp_strategy[0] = EXP_NEW;
459     exp += AC3_MAX_COEFS;
460     for (blk = 1; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
461         exp_diff = s->dsp.sad[0](NULL, exp, exp - AC3_MAX_COEFS, 16, 16);
462         if (exp_diff > EXP_DIFF_THRESHOLD)
463             exp_strategy[blk] = EXP_NEW;
464         else
465             exp_strategy[blk] = EXP_REUSE;
466         exp += AC3_MAX_COEFS;
467     }
468
469     /* now select the encoding strategy type : if exponents are often
470        recoded, we use a coarse encoding */
471     blk = 0;
472     while (blk < AC3_MAX_BLOCKS) {
473         blk1 = blk + 1;
474         while (blk1 < AC3_MAX_BLOCKS && exp_strategy[blk1] == EXP_REUSE)
475             blk1++;
476         switch (blk1 - blk) {
477         case 1:  exp_strategy[blk] = EXP_D45; break;
478         case 2:
479         case 3:  exp_strategy[blk] = EXP_D25; break;
480         default: exp_strategy[blk] = EXP_D15; break;
481         }
482         blk = blk1;
483     }
484 }
485
486
487 /**
488  * Calculate exponent strategies for all channels.
489  * Array arrangement is reversed to simplify the per-channel calculation.
490  */
491 static void compute_exp_strategy(AC3EncodeContext *s)
492 {
493     int ch, blk;
494
495     for (ch = 0; ch < s->fbw_channels; ch++) {
496         compute_exp_strategy_ch(s, s->exp_strategy[ch], s->blocks[0].exp[ch]);
497     }
498     if (s->lfe_on) {
499         ch = s->lfe_channel;
500         s->exp_strategy[ch][0] = EXP_D15;
501         for (blk = 1; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++)
502             s->exp_strategy[ch][blk] = EXP_REUSE;
503     }
504 }
505
506
507 /**
508  * Update the exponents so that they are the ones the decoder will decode.
509  */
510 static void encode_exponents_blk_ch(uint8_t *exp, int nb_exps, int exp_strategy)
511 {
512     int nb_groups, i, k;
513
514     nb_groups = exponent_group_tab[exp_strategy-1][nb_exps] * 3;
515
516     /* for each group, compute the minimum exponent */
517     switch(exp_strategy) {
518     case EXP_D25:
519         for (i = 1, k = 1; i <= nb_groups; i++) {
520             uint8_t exp_min = exp[k];
521             if (exp[k+1] < exp_min)
522                 exp_min = exp[k+1];
523             exp[i] = exp_min;
524             k += 2;
525         }
526         break;
527     case EXP_D45:
528         for (i = 1, k = 1; i <= nb_groups; i++) {
529             uint8_t exp_min = exp[k];
530             if (exp[k+1] < exp_min)
531                 exp_min = exp[k+1];
532             if (exp[k+2] < exp_min)
533                 exp_min = exp[k+2];
534             if (exp[k+3] < exp_min)
535                 exp_min = exp[k+3];
536             exp[i] = exp_min;
537             k += 4;
538         }
539         break;
540     }
541
542     /* constraint for DC exponent */
543     if (exp[0] > 15)
544         exp[0] = 15;
545
546     /* decrease the delta between each groups to within 2 so that they can be
547        differentially encoded */
548     for (i = 1; i <= nb_groups; i++)
549         exp[i] = FFMIN(exp[i], exp[i-1] + 2);
550     i--;
551     while (--i >= 0)
552         exp[i] = FFMIN(exp[i], exp[i+1] + 2);
553
554     /* now we have the exponent values the decoder will see */
555     switch (exp_strategy) {
556     case EXP_D25:
557         for (i = nb_groups, k = nb_groups * 2; i > 0; i--) {
558             uint8_t exp1 = exp[i];
559             exp[k--] = exp1;
560             exp[k--] = exp1;
561         }
562         break;
563     case EXP_D45:
564         for (i = nb_groups, k = nb_groups * 4; i > 0; i--) {
565             exp[k] = exp[k-1] = exp[k-2] = exp[k-3] = exp[i];
566             k -= 4;
567         }
568         break;
569     }
570 }
571
572
573 /**
574  * Encode exponents from original extracted form to what the decoder will see.
575  * This copies and groups exponents based on exponent strategy and reduces
576  * deltas between adjacent exponent groups so that they can be differentially
577  * encoded.
578  */
579 static void encode_exponents(AC3EncodeContext *s)
580 {
581     int blk, blk1, ch;
582     uint8_t *exp, *exp1, *exp_strategy;
583     int nb_coefs, num_reuse_blocks;
584
585     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
586         exp          = s->blocks[0].exp[ch];
587         exp_strategy = s->exp_strategy[ch];
588         nb_coefs     = s->nb_coefs[ch];
589
590         blk = 0;
591         while (blk < AC3_MAX_BLOCKS) {
592             blk1 = blk + 1;
593
594             /* count the number of EXP_REUSE blocks after the current block */
595             while (blk1 < AC3_MAX_BLOCKS && exp_strategy[blk1] == EXP_REUSE)
596                 blk1++;
597             num_reuse_blocks = blk1 - blk - 1;
598
599             /* for the EXP_REUSE case we select the min of the exponents */
600             s->ac3dsp.ac3_exponent_min(exp, num_reuse_blocks, nb_coefs);
601
602             encode_exponents_blk_ch(exp, nb_coefs, exp_strategy[blk]);
603
604             /* copy encoded exponents for reuse case */
605             exp1 = exp + AC3_MAX_COEFS;
606             while (blk < blk1-1) {
607                 memcpy(exp1, exp, nb_coefs * sizeof(*exp));
608                 exp1 += AC3_MAX_COEFS;
609                 blk++;
610             }
611             blk = blk1;
612             exp = exp1;
613         }
614     }
615 }
616
617
618 /**
619  * Group exponents.
620  * 3 delta-encoded exponents are in each 7-bit group. The number of groups
621  * varies depending on exponent strategy and bandwidth.
622  */
623 static void group_exponents(AC3EncodeContext *s)
624 {
625     int blk, ch, i;
626     int group_size, nb_groups, bit_count;
627     uint8_t *p;
628     int delta0, delta1, delta2;
629     int exp0, exp1;
630
631     bit_count = 0;
632     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
633         AC3Block *block = &s->blocks[blk];
634         for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
635             int exp_strategy = s->exp_strategy[ch][blk];
636             if (exp_strategy == EXP_REUSE)
637                 continue;
638             group_size = exp_strategy + (exp_strategy == EXP_D45);
639             nb_groups = exponent_group_tab[exp_strategy-1][s->nb_coefs[ch]];
640             bit_count += 4 + (nb_groups * 7);
641             p = block->exp[ch];
642
643             /* DC exponent */
644             exp1 = *p++;
645             block->grouped_exp[ch][0] = exp1;
646
647             /* remaining exponents are delta encoded */
648             for (i = 1; i <= nb_groups; i++) {
649                 /* merge three delta in one code */
650                 exp0   = exp1;
651                 exp1   = p[0];
652                 p     += group_size;
653                 delta0 = exp1 - exp0 + 2;
654                 av_assert2(delta0 >= 0 && delta0 <= 4);
655
656                 exp0   = exp1;
657                 exp1   = p[0];
658                 p     += group_size;
659                 delta1 = exp1 - exp0 + 2;
660                 av_assert2(delta1 >= 0 && delta1 <= 4);
661
662                 exp0   = exp1;
663                 exp1   = p[0];
664                 p     += group_size;
665                 delta2 = exp1 - exp0 + 2;
666                 av_assert2(delta2 >= 0 && delta2 <= 4);
667
668                 block->grouped_exp[ch][i] = ((delta0 * 5 + delta1) * 5) + delta2;
669             }
670         }
671     }
672
673     s->exponent_bits = bit_count;
674 }
675
676
677 /**
678  * Calculate final exponents from the supplied MDCT coefficients and exponent shift.
679  * Extract exponents from MDCT coefficients, calculate exponent strategies,
680  * and encode final exponents.
681  */
682 static void process_exponents(AC3EncodeContext *s)
683 {
684     extract_exponents(s);
685
686     compute_exp_strategy(s);
687
688     encode_exponents(s);
689
690     group_exponents(s);
691
692     emms_c();
693 }
694
695
696 /**
697  * Count frame bits that are based solely on fixed parameters.
698  * This only has to be run once when the encoder is initialized.
699  */
700 static void count_frame_bits_fixed(AC3EncodeContext *s)
701 {
702     static const int frame_bits_inc[8] = { 0, 0, 2, 2, 2, 4, 2, 4 };
703     int blk;
704     int frame_bits;
705
706     /* assumptions:
707      *   no dynamic range codes
708      *   no channel coupling
709      *   bit allocation parameters do not change between blocks
710      *   SNR offsets do not change between blocks
711      *   no delta bit allocation
712      *   no skipped data
713      *   no auxilliary data
714      */
715
716     /* header size */
717     frame_bits = 65;
718     frame_bits += frame_bits_inc[s->channel_mode];
719
720     /* audio blocks */
721     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
722         frame_bits += s->fbw_channels * 2 + 2; /* blksw * c, dithflag * c, dynrnge, cplstre */
723         if (s->channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO) {
724             frame_bits++; /* rematstr */
725         }
726         frame_bits += 2 * s->fbw_channels; /* chexpstr[2] * c */
727         if (s->lfe_on)
728             frame_bits++; /* lfeexpstr */
729         frame_bits++; /* baie */
730         frame_bits++; /* snr */
731         frame_bits += 2; /* delta / skip */
732     }
733     frame_bits++; /* cplinu for block 0 */
734     /* bit alloc info */
735     /* sdcycod[2], fdcycod[2], sgaincod[2], dbpbcod[2], floorcod[3] */
736     /* csnroffset[6] */
737     /* (fsnoffset[4] + fgaincod[4]) * c */
738     frame_bits += 2*4 + 3 + 6 + s->channels * (4 + 3);
739
740     /* auxdatae, crcrsv */
741     frame_bits += 2;
742
743     /* CRC */
744     frame_bits += 16;
745
746     s->frame_bits_fixed = frame_bits;
747 }
748
749
750 /**
751  * Initialize bit allocation.
752  * Set default parameter codes and calculate parameter values.
753  */
754 static void bit_alloc_init(AC3EncodeContext *s)
755 {
756     int ch;
757
758     /* init default parameters */
759     s->slow_decay_code = 2;
760     s->fast_decay_code = 1;
761     s->slow_gain_code  = 1;
762     s->db_per_bit_code = 3;
763     s->floor_code      = 7;
764     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++)
765         s->fast_gain_code[ch] = 4;
766
767     /* initial snr offset */
768     s->coarse_snr_offset = 40;
769
770     /* compute real values */
771     /* currently none of these values change during encoding, so we can just
772        set them once at initialization */
773     s->bit_alloc.slow_decay = ff_ac3_slow_decay_tab[s->slow_decay_code] >> s->bit_alloc.sr_shift;
774     s->bit_alloc.fast_decay = ff_ac3_fast_decay_tab[s->fast_decay_code] >> s->bit_alloc.sr_shift;
775     s->bit_alloc.slow_gain  = ff_ac3_slow_gain_tab[s->slow_gain_code];
776     s->bit_alloc.db_per_bit = ff_ac3_db_per_bit_tab[s->db_per_bit_code];
777     s->bit_alloc.floor      = ff_ac3_floor_tab[s->floor_code];
778
779     count_frame_bits_fixed(s);
780 }
781
782
783 /**
784  * Count the bits used to encode the frame, minus exponents and mantissas.
785  * Bits based on fixed parameters have already been counted, so now we just
786  * have to add the bits based on parameters that change during encoding.
787  */
788 static void count_frame_bits(AC3EncodeContext *s)
789 {
790     int blk, ch;
791     int frame_bits = 0;
792
793     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
794         /* stereo rematrixing */
795         if (s->channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO &&
796             s->blocks[blk].new_rematrixing_strategy) {
797             frame_bits += s->num_rematrixing_bands;
798         }
799
800         for (ch = 0; ch < s->fbw_channels; ch++) {
801             if (s->exp_strategy[ch][blk] != EXP_REUSE)
802                 frame_bits += 6 + 2; /* chbwcod[6], gainrng[2] */
803         }
804     }
805     s->frame_bits = s->frame_bits_fixed + frame_bits;
806 }
807
808
809 /**
810  * Calculate the number of bits needed to encode a set of mantissas.
811  */
812 static int compute_mantissa_size(int mant_cnt[5], uint8_t *bap, int nb_coefs)
813 {
814     int bits, b, i;
815
816     bits = 0;
817     for (i = 0; i < nb_coefs; i++) {
818         b = bap[i];
819         if (b <= 4) {
820             // bap=1 to bap=4 will be counted in compute_mantissa_size_final
821             mant_cnt[b]++;
822         } else if (b <= 13) {
823             // bap=5 to bap=13 use (bap-1) bits
824             bits += b - 1;
825         } else {
826             // bap=14 uses 14 bits and bap=15 uses 16 bits
827             bits += (b == 14) ? 14 : 16;
828         }
829     }
830     return bits;
831 }
832
833
834 /**
835  * Finalize the mantissa bit count by adding in the grouped mantissas.
836  */
837 static int compute_mantissa_size_final(int mant_cnt[5])
838 {
839     // bap=1 : 3 mantissas in 5 bits
840     int bits = (mant_cnt[1] / 3) * 5;
841     // bap=2 : 3 mantissas in 7 bits
842     // bap=4 : 2 mantissas in 7 bits
843     bits += ((mant_cnt[2] / 3) + (mant_cnt[4] >> 1)) * 7;
844     // bap=3 : each mantissa is 3 bits
845     bits += mant_cnt[3] * 3;
846     return bits;
847 }
848
849
850 /**
851  * Calculate masking curve based on the final exponents.
852  * Also calculate the power spectral densities to use in future calculations.
853  */
854 static void bit_alloc_masking(AC3EncodeContext *s)
855 {
856     int blk, ch;
857
858     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
859         AC3Block *block = &s->blocks[blk];
860         for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
861             /* We only need psd and mask for calculating bap.
862                Since we currently do not calculate bap when exponent
863                strategy is EXP_REUSE we do not need to calculate psd or mask. */
864             if (s->exp_strategy[ch][blk] != EXP_REUSE) {
865                 ff_ac3_bit_alloc_calc_psd(block->exp[ch], 0,
866                                           s->nb_coefs[ch],
867                                           block->psd[ch], block->band_psd[ch]);
868                 ff_ac3_bit_alloc_calc_mask(&s->bit_alloc, block->band_psd[ch],
869                                            0, s->nb_coefs[ch],
870                                            ff_ac3_fast_gain_tab[s->fast_gain_code[ch]],
871                                            ch == s->lfe_channel,
872                                            DBA_NONE, 0, NULL, NULL, NULL,
873                                            block->mask[ch]);
874             }
875         }
876     }
877 }
878
879
880 /**
881  * Ensure that bap for each block and channel point to the current bap_buffer.
882  * They may have been switched during the bit allocation search.
883  */
884 static void reset_block_bap(AC3EncodeContext *s)
885 {
886     int blk, ch;
887     if (s->blocks[0].bap[0] == s->bap_buffer)
888         return;
889     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
890         for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
891             s->blocks[blk].bap[ch] = &s->bap_buffer[AC3_MAX_COEFS * (blk * s->channels + ch)];
892         }
893     }
894 }
895
896
897 /**
898  * Run the bit allocation with a given SNR offset.
899  * This calculates the bit allocation pointers that will be used to determine
900  * the quantization of each mantissa.
901  * @return the number of bits needed for mantissas if the given SNR offset is
902  *         is used.
903  */
904 static int bit_alloc(AC3EncodeContext *s, int snr_offset)
905 {
906     int blk, ch;
907     int mantissa_bits;
908     int mant_cnt[5];
909
910     snr_offset = (snr_offset - 240) << 2;
911
912     reset_block_bap(s);
913     mantissa_bits = 0;
914     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
915         AC3Block *block = &s->blocks[blk];
916         // initialize grouped mantissa counts. these are set so that they are
917         // padded to the next whole group size when bits are counted in
918         // compute_mantissa_size_final
919         mant_cnt[0] = mant_cnt[3] = 0;
920         mant_cnt[1] = mant_cnt[2] = 2;
921         mant_cnt[4] = 1;
922         for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
923             /* Currently the only bit allocation parameters which vary across
924                blocks within a frame are the exponent values.  We can take
925                advantage of that by reusing the bit allocation pointers
926                whenever we reuse exponents. */
927             if (s->exp_strategy[ch][blk] == EXP_REUSE) {
928                 memcpy(block->bap[ch], s->blocks[blk-1].bap[ch], AC3_MAX_COEFS);
929             } else {
930                 ff_ac3_bit_alloc_calc_bap(block->mask[ch], block->psd[ch], 0,
931                                           s->nb_coefs[ch], snr_offset,
932                                           s->bit_alloc.floor, ff_ac3_bap_tab,
933                                           block->bap[ch]);
934             }
935             mantissa_bits += compute_mantissa_size(mant_cnt, block->bap[ch], s->nb_coefs[ch]);
936         }
937         mantissa_bits += compute_mantissa_size_final(mant_cnt);
938     }
939     return mantissa_bits;
940 }
941
942
943 /**
944  * Constant bitrate bit allocation search.
945  * Find the largest SNR offset that will allow data to fit in the frame.
946  */
947 static int cbr_bit_allocation(AC3EncodeContext *s)
948 {
949     int ch;
950     int bits_left;
951     int snr_offset, snr_incr;
952
953     bits_left = 8 * s->frame_size - (s->frame_bits + s->exponent_bits);
954     av_assert2(bits_left >= 0);
955
956     snr_offset = s->coarse_snr_offset << 4;
957
958     /* if previous frame SNR offset was 1023, check if current frame can also
959        use SNR offset of 1023. if so, skip the search. */
960     if ((snr_offset | s->fine_snr_offset[0]) == 1023) {
961         if (bit_alloc(s, 1023) <= bits_left)
962             return 0;
963     }
964
965     while (snr_offset >= 0 &&
966            bit_alloc(s, snr_offset) > bits_left) {
967         snr_offset -= 64;
968     }
969     if (snr_offset < 0)
970         return AVERROR(EINVAL);
971
972     FFSWAP(uint8_t *, s->bap_buffer, s->bap1_buffer);
973     for (snr_incr = 64; snr_incr > 0; snr_incr >>= 2) {
974         while (snr_offset + snr_incr <= 1023 &&
975                bit_alloc(s, snr_offset + snr_incr) <= bits_left) {
976             snr_offset += snr_incr;
977             FFSWAP(uint8_t *, s->bap_buffer, s->bap1_buffer);
978         }
979     }
980     FFSWAP(uint8_t *, s->bap_buffer, s->bap1_buffer);
981     reset_block_bap(s);
982
983     s->coarse_snr_offset = snr_offset >> 4;
984     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++)
985         s->fine_snr_offset[ch] = snr_offset & 0xF;
986
987     return 0;
988 }
989
990
991 /**
992  * Downgrade exponent strategies to reduce the bits used by the exponents.
993  * This is a fallback for when bit allocation fails with the normal exponent
994  * strategies.  Each time this function is run it only downgrades the
995  * strategy in 1 channel of 1 block.
996  * @return non-zero if downgrade was unsuccessful
997  */
998 static int downgrade_exponents(AC3EncodeContext *s)
999 {
1000     int ch, blk;
1001
1002     for (ch = 0; ch < s->fbw_channels; ch++) {
1003         for (blk = AC3_MAX_BLOCKS-1; blk >= 0; blk--) {
1004             if (s->exp_strategy[ch][blk] == EXP_D15) {
1005                 s->exp_strategy[ch][blk] = EXP_D25;
1006                 return 0;
1007             }
1008         }
1009     }
1010     for (ch = 0; ch < s->fbw_channels; ch++) {
1011         for (blk = AC3_MAX_BLOCKS-1; blk >= 0; blk--) {
1012             if (s->exp_strategy[ch][blk] == EXP_D25) {
1013                 s->exp_strategy[ch][blk] = EXP_D45;
1014                 return 0;
1015             }
1016         }
1017     }
1018     for (ch = 0; ch < s->fbw_channels; ch++) {
1019         /* block 0 cannot reuse exponents, so only downgrade D45 to REUSE if
1020            the block number > 0 */
1021         for (blk = AC3_MAX_BLOCKS-1; blk > 0; blk--) {
1022             if (s->exp_strategy[ch][blk] > EXP_REUSE) {
1023                 s->exp_strategy[ch][blk] = EXP_REUSE;
1024                 return 0;
1025             }
1026         }
1027     }
1028     return -1;
1029 }
1030
1031
1032 /**
1033  * Reduce the bandwidth to reduce the number of bits used for a given SNR offset.
1034  * This is a second fallback for when bit allocation still fails after exponents
1035  * have been downgraded.
1036  * @return non-zero if bandwidth reduction was unsuccessful
1037  */
1038 static int reduce_bandwidth(AC3EncodeContext *s, int min_bw_code)
1039 {
1040     int ch;
1041
1042     if (s->bandwidth_code[0] > min_bw_code) {
1043         for (ch = 0; ch < s->fbw_channels; ch++) {
1044             s->bandwidth_code[ch]--;
1045             s->nb_coefs[ch] = s->bandwidth_code[ch] * 3 + 73;
1046         }
1047         return 0;
1048     }
1049     return -1;
1050 }
1051
1052
1053 /**
1054  * Perform bit allocation search.
1055  * Finds the SNR offset value that maximizes quality and fits in the specified
1056  * frame size.  Output is the SNR offset and a set of bit allocation pointers
1057  * used to quantize the mantissas.
1058  */
1059 static int compute_bit_allocation(AC3EncodeContext *s)
1060 {
1061     int ret;
1062
1063     count_frame_bits(s);
1064
1065     bit_alloc_masking(s);
1066
1067     ret = cbr_bit_allocation(s);
1068     while (ret) {
1069         /* fallback 1: downgrade exponents */
1070         if (!downgrade_exponents(s)) {
1071             extract_exponents(s);
1072             encode_exponents(s);
1073             group_exponents(s);
1074             ret = compute_bit_allocation(s);
1075             continue;
1076         }
1077
1078         /* fallback 2: reduce bandwidth */
1079         /* only do this if the user has not specified a specific cutoff
1080            frequency */
1081         if (!s->cutoff && !reduce_bandwidth(s, 0)) {
1082             process_exponents(s);
1083             ret = compute_bit_allocation(s);
1084             continue;
1085         }
1086
1087         /* fallbacks were not enough... */
1088         break;
1089     }
1090
1091     return ret;
1092 }
1093
1094
1095 /**
1096  * Symmetric quantization on 'levels' levels.
1097  */
1098 static inline int sym_quant(int c, int e, int levels)
1099 {
1100     int v;
1101
1102     if (c >= 0) {
1103         v = (levels * (c << e)) >> 24;
1104         v = (v + 1) >> 1;
1105         v = (levels >> 1) + v;
1106     } else {
1107         v = (levels * ((-c) << e)) >> 24;
1108         v = (v + 1) >> 1;
1109         v = (levels >> 1) - v;
1110     }
1111     av_assert2(v >= 0 && v < levels);
1112     return v;
1113 }
1114
1115
1116 /**
1117  * Asymmetric quantization on 2^qbits levels.
1118  */
1119 static inline int asym_quant(int c, int e, int qbits)
1120 {
1121     int lshift, m, v;
1122
1123     lshift = e + qbits - 24;
1124     if (lshift >= 0)
1125         v = c << lshift;
1126     else
1127         v = c >> (-lshift);
1128     /* rounding */
1129     v = (v + 1) >> 1;
1130     m = (1 << (qbits-1));
1131     if (v >= m)
1132         v = m - 1;
1133     av_assert2(v >= -m);
1134     return v & ((1 << qbits)-1);
1135 }
1136
1137
1138 /**
1139  * Quantize a set of mantissas for a single channel in a single block.
1140  */
1141 static void quantize_mantissas_blk_ch(AC3EncodeContext *s, int32_t *fixed_coef,
1142                                       int8_t exp_shift, uint8_t *exp,
1143                                       uint8_t *bap, uint16_t *qmant, int n)
1144 {
1145     int i;
1146
1147     for (i = 0; i < n; i++) {
1148         int v;
1149         int c = fixed_coef[i];
1150         int e = exp[i] - exp_shift;
1151         int b = bap[i];
1152         switch (b) {
1153         case 0:
1154             v = 0;
1155             break;
1156         case 1:
1157             v = sym_quant(c, e, 3);
1158             switch (s->mant1_cnt) {
1159             case 0:
1160                 s->qmant1_ptr = &qmant[i];
1161                 v = 9 * v;
1162                 s->mant1_cnt = 1;
1163                 break;
1164             case 1:
1165                 *s->qmant1_ptr += 3 * v;
1166                 s->mant1_cnt = 2;
1167                 v = 128;
1168                 break;
1169             default:
1170                 *s->qmant1_ptr += v;
1171                 s->mant1_cnt = 0;
1172                 v = 128;
1173                 break;
1174             }
1175             break;
1176         case 2:
1177             v = sym_quant(c, e, 5);
1178             switch (s->mant2_cnt) {
1179             case 0:
1180                 s->qmant2_ptr = &qmant[i];
1181                 v = 25 * v;
1182                 s->mant2_cnt = 1;
1183                 break;
1184             case 1:
1185                 *s->qmant2_ptr += 5 * v;
1186                 s->mant2_cnt = 2;
1187                 v = 128;
1188                 break;
1189             default:
1190                 *s->qmant2_ptr += v;
1191                 s->mant2_cnt = 0;
1192                 v = 128;
1193                 break;
1194             }
1195             break;
1196         case 3:
1197             v = sym_quant(c, e, 7);
1198             break;
1199         case 4:
1200             v = sym_quant(c, e, 11);
1201             switch (s->mant4_cnt) {
1202             case 0:
1203                 s->qmant4_ptr = &qmant[i];
1204                 v = 11 * v;
1205                 s->mant4_cnt = 1;
1206                 break;
1207             default:
1208                 *s->qmant4_ptr += v;
1209                 s->mant4_cnt = 0;
1210                 v = 128;
1211                 break;
1212             }
1213             break;
1214         case 5:
1215             v = sym_quant(c, e, 15);
1216             break;
1217         case 14:
1218             v = asym_quant(c, e, 14);
1219             break;
1220         case 15:
1221             v = asym_quant(c, e, 16);
1222             break;
1223         default:
1224             v = asym_quant(c, e, b - 1);
1225             break;
1226         }
1227         qmant[i] = v;
1228     }
1229 }
1230
1231
1232 /**
1233  * Quantize mantissas using coefficients, exponents, and bit allocation pointers.
1234  */
1235 static void quantize_mantissas(AC3EncodeContext *s)
1236 {
1237     int blk, ch;
1238
1239
1240     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
1241         AC3Block *block = &s->blocks[blk];
1242         s->mant1_cnt  = s->mant2_cnt  = s->mant4_cnt  = 0;
1243         s->qmant1_ptr = s->qmant2_ptr = s->qmant4_ptr = NULL;
1244
1245         for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
1246             quantize_mantissas_blk_ch(s, block->fixed_coef[ch], block->exp_shift[ch],
1247                                       block->exp[ch], block->bap[ch],
1248                                       block->qmant[ch], s->nb_coefs[ch]);
1249         }
1250     }
1251 }
1252
1253
1254 /**
1255  * Write the AC-3 frame header to the output bitstream.
1256  */
1257 static void output_frame_header(AC3EncodeContext *s)
1258 {
1259     put_bits(&s->pb, 16, 0x0b77);   /* frame header */
1260     put_bits(&s->pb, 16, 0);        /* crc1: will be filled later */
1261     put_bits(&s->pb, 2,  s->bit_alloc.sr_code);
1262     put_bits(&s->pb, 6,  s->frame_size_code + (s->frame_size - s->frame_size_min) / 2);
1263     put_bits(&s->pb, 5,  s->bitstream_id);
1264     put_bits(&s->pb, 3,  s->bitstream_mode);
1265     put_bits(&s->pb, 3,  s->channel_mode);
1266     if ((s->channel_mode & 0x01) && s->channel_mode != AC3_CHMODE_MONO)
1267         put_bits(&s->pb, 2, 1);     /* XXX -4.5 dB */
1268     if (s->channel_mode & 0x04)
1269         put_bits(&s->pb, 2, 1);     /* XXX -6 dB */
1270     if (s->channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO)
1271         put_bits(&s->pb, 2, 0);     /* surround not indicated */
1272     put_bits(&s->pb, 1, s->lfe_on); /* LFE */
1273     put_bits(&s->pb, 5, 31);        /* dialog norm: -31 db */
1274     put_bits(&s->pb, 1, 0);         /* no compression control word */
1275     put_bits(&s->pb, 1, 0);         /* no lang code */
1276     put_bits(&s->pb, 1, 0);         /* no audio production info */
1277     put_bits(&s->pb, 1, 0);         /* no copyright */
1278     put_bits(&s->pb, 1, 1);         /* original bitstream */
1279     put_bits(&s->pb, 1, 0);         /* no time code 1 */
1280     put_bits(&s->pb, 1, 0);         /* no time code 2 */
1281     put_bits(&s->pb, 1, 0);         /* no additional bit stream info */
1282 }
1283
1284
1285 /**
1286  * Write one audio block to the output bitstream.
1287  */
1288 static void output_audio_block(AC3EncodeContext *s, int blk)
1289 {
1290     int ch, i, baie, rbnd;
1291     AC3Block *block = &s->blocks[blk];
1292
1293     /* block switching */
1294     for (ch = 0; ch < s->fbw_channels; ch++)
1295         put_bits(&s->pb, 1, 0);
1296
1297     /* dither flags */
1298     for (ch = 0; ch < s->fbw_channels; ch++)
1299         put_bits(&s->pb, 1, 1);
1300
1301     /* dynamic range codes */
1302     put_bits(&s->pb, 1, 0);
1303
1304     /* channel coupling */
1305     if (!blk) {
1306         put_bits(&s->pb, 1, 1); /* coupling strategy present */
1307         put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no coupling strategy */
1308     } else {
1309         put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no new coupling strategy */
1310     }
1311
1312     /* stereo rematrixing */
1313     if (s->channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO) {
1314         put_bits(&s->pb, 1, block->new_rematrixing_strategy);
1315         if (block->new_rematrixing_strategy) {
1316             /* rematrixing flags */
1317             for (rbnd = 0; rbnd < s->num_rematrixing_bands; rbnd++)
1318                 put_bits(&s->pb, 1, block->rematrixing_flags[rbnd]);
1319         }
1320     }
1321
1322     /* exponent strategy */
1323     for (ch = 0; ch < s->fbw_channels; ch++)
1324         put_bits(&s->pb, 2, s->exp_strategy[ch][blk]);
1325     if (s->lfe_on)
1326         put_bits(&s->pb, 1, s->exp_strategy[s->lfe_channel][blk]);
1327
1328     /* bandwidth */
1329     for (ch = 0; ch < s->fbw_channels; ch++) {
1330         if (s->exp_strategy[ch][blk] != EXP_REUSE)
1331             put_bits(&s->pb, 6, s->bandwidth_code[ch]);
1332     }
1333
1334     /* exponents */
1335     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
1336         int nb_groups;
1337
1338         if (s->exp_strategy[ch][blk] == EXP_REUSE)
1339             continue;
1340
1341         /* DC exponent */
1342         put_bits(&s->pb, 4, block->grouped_exp[ch][0]);
1343
1344         /* exponent groups */
1345         nb_groups = exponent_group_tab[s->exp_strategy[ch][blk]-1][s->nb_coefs[ch]];
1346         for (i = 1; i <= nb_groups; i++)
1347             put_bits(&s->pb, 7, block->grouped_exp[ch][i]);
1348
1349         /* gain range info */
1350         if (ch != s->lfe_channel)
1351             put_bits(&s->pb, 2, 0);
1352     }
1353
1354     /* bit allocation info */
1355     baie = (blk == 0);
1356     put_bits(&s->pb, 1, baie);
1357     if (baie) {
1358         put_bits(&s->pb, 2, s->slow_decay_code);
1359         put_bits(&s->pb, 2, s->fast_decay_code);
1360         put_bits(&s->pb, 2, s->slow_gain_code);
1361         put_bits(&s->pb, 2, s->db_per_bit_code);
1362         put_bits(&s->pb, 3, s->floor_code);
1363     }
1364
1365     /* snr offset */
1366     put_bits(&s->pb, 1, baie);
1367     if (baie) {
1368         put_bits(&s->pb, 6, s->coarse_snr_offset);
1369         for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
1370             put_bits(&s->pb, 4, s->fine_snr_offset[ch]);
1371             put_bits(&s->pb, 3, s->fast_gain_code[ch]);
1372         }
1373     }
1374
1375     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no delta bit allocation */
1376     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no data to skip */
1377
1378     /* mantissas */
1379     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
1380         int b, q;
1381         for (i = 0; i < s->nb_coefs[ch]; i++) {
1382             q = block->qmant[ch][i];
1383             b = block->bap[ch][i];
1384             switch (b) {
1385             case 0:                                         break;
1386             case 1: if (q != 128) put_bits(&s->pb,   5, q); break;
1387             case 2: if (q != 128) put_bits(&s->pb,   7, q); break;
1388             case 3:               put_bits(&s->pb,   3, q); break;
1389             case 4: if (q != 128) put_bits(&s->pb,   7, q); break;
1390             case 14:              put_bits(&s->pb,  14, q); break;
1391             case 15:              put_bits(&s->pb,  16, q); break;
1392             default:              put_bits(&s->pb, b-1, q); break;
1393             }
1394         }
1395     }
1396 }
1397
1398
1399 /** CRC-16 Polynomial */
1400 #define CRC16_POLY ((1 << 0) | (1 << 2) | (1 << 15) | (1 << 16))
1401
1402
1403 static unsigned int mul_poly(unsigned int a, unsigned int b, unsigned int poly)
1404 {
1405     unsigned int c;
1406
1407     c = 0;
1408     while (a) {
1409         if (a & 1)
1410             c ^= b;
1411         a = a >> 1;
1412         b = b << 1;
1413         if (b & (1 << 16))
1414             b ^= poly;
1415     }
1416     return c;
1417 }
1418
1419
1420 static unsigned int pow_poly(unsigned int a, unsigned int n, unsigned int poly)
1421 {
1422     unsigned int r;
1423     r = 1;
1424     while (n) {
1425         if (n & 1)
1426             r = mul_poly(r, a, poly);
1427         a = mul_poly(a, a, poly);
1428         n >>= 1;
1429     }
1430     return r;
1431 }
1432
1433
1434 /**
1435  * Fill the end of the frame with 0's and compute the two CRCs.
1436  */
1437 static void output_frame_end(AC3EncodeContext *s)
1438 {
1439     const AVCRC *crc_ctx = av_crc_get_table(AV_CRC_16_ANSI);
1440     int frame_size_58, pad_bytes, crc1, crc2_partial, crc2, crc_inv;
1441     uint8_t *frame;
1442
1443     frame_size_58 = ((s->frame_size >> 2) + (s->frame_size >> 4)) << 1;
1444
1445     /* pad the remainder of the frame with zeros */
1446     av_assert2(s->frame_size * 8 - put_bits_count(&s->pb) >= 18);
1447     flush_put_bits(&s->pb);
1448     frame = s->pb.buf;
1449     pad_bytes = s->frame_size - (put_bits_ptr(&s->pb) - frame) - 2;
1450     av_assert2(pad_bytes >= 0);
1451     if (pad_bytes > 0)
1452         memset(put_bits_ptr(&s->pb), 0, pad_bytes);
1453
1454     /* compute crc1 */
1455     /* this is not so easy because it is at the beginning of the data... */
1456     crc1    = av_bswap16(av_crc(crc_ctx, 0, frame + 4, frame_size_58 - 4));
1457     crc_inv = s->crc_inv[s->frame_size > s->frame_size_min];
1458     crc1    = mul_poly(crc_inv, crc1, CRC16_POLY);
1459     AV_WB16(frame + 2, crc1);
1460
1461     /* compute crc2 */
1462     crc2_partial = av_crc(crc_ctx, 0, frame + frame_size_58,
1463                           s->frame_size - frame_size_58 - 3);
1464     crc2 = av_crc(crc_ctx, crc2_partial, frame + s->frame_size - 3, 1);
1465     /* ensure crc2 does not match sync word by flipping crcrsv bit if needed */
1466     if (crc2 == 0x770B) {
1467         frame[s->frame_size - 3] ^= 0x1;
1468         crc2 = av_crc(crc_ctx, crc2_partial, frame + s->frame_size - 3, 1);
1469     }
1470     crc2 = av_bswap16(crc2);
1471     AV_WB16(frame + s->frame_size - 2, crc2);
1472 }
1473
1474
1475 /**
1476  * Write the frame to the output bitstream.
1477  */
1478 static void output_frame(AC3EncodeContext *s, unsigned char *frame)
1479 {
1480     int blk;
1481
1482     init_put_bits(&s->pb, frame, AC3_MAX_CODED_FRAME_SIZE);
1483
1484     output_frame_header(s);
1485
1486     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++)
1487         output_audio_block(s, blk);
1488
1489     output_frame_end(s);
1490 }
1491
1492
1493 /**
1494  * Encode a single AC-3 frame.
1495  */
1496 static int ac3_encode_frame(AVCodecContext *avctx, unsigned char *frame,
1497                             int buf_size, void *data)
1498 {
1499     AC3EncodeContext *s = avctx->priv_data;
1500     const SampleType *samples = data;
1501     int ret;
1502
1503     if (s->bit_alloc.sr_code == 1)
1504         adjust_frame_size(s);
1505
1506     deinterleave_input_samples(s, samples);
1507
1508     apply_mdct(s);
1509
1510     compute_rematrixing_strategy(s);
1511
1512     scale_coefficients(s);
1513
1514     apply_rematrixing(s);
1515
1516     process_exponents(s);
1517
1518     ret = compute_bit_allocation(s);
1519     if (ret) {
1520         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Bit allocation failed. Try increasing the bitrate.\n");
1521         return ret;
1522     }
1523
1524     quantize_mantissas(s);
1525
1526     output_frame(s, frame);
1527
1528     return s->frame_size;
1529 }
1530
1531
1532 /**
1533  * Finalize encoding and free any memory allocated by the encoder.
1534  */
1535 static av_cold int ac3_encode_close(AVCodecContext *avctx)
1536 {
1537     int blk, ch;
1538     AC3EncodeContext *s = avctx->priv_data;
1539
1540     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++)
1541         av_freep(&s->planar_samples[ch]);
1542     av_freep(&s->planar_samples);
1543     av_freep(&s->bap_buffer);
1544     av_freep(&s->bap1_buffer);
1545     av_freep(&s->mdct_coef_buffer);
1546     av_freep(&s->fixed_coef_buffer);
1547     av_freep(&s->exp_buffer);
1548     av_freep(&s->grouped_exp_buffer);
1549     av_freep(&s->psd_buffer);
1550     av_freep(&s->band_psd_buffer);
1551     av_freep(&s->mask_buffer);
1552     av_freep(&s->qmant_buffer);
1553     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
1554         AC3Block *block = &s->blocks[blk];
1555         av_freep(&block->bap);
1556         av_freep(&block->mdct_coef);
1557         av_freep(&block->fixed_coef);
1558         av_freep(&block->exp);
1559         av_freep(&block->grouped_exp);
1560         av_freep(&block->psd);
1561         av_freep(&block->band_psd);
1562         av_freep(&block->mask);
1563         av_freep(&block->qmant);
1564     }
1565
1566     mdct_end(&s->mdct);
1567
1568     av_freep(&avctx->coded_frame);
1569     return 0;
1570 }
1571
1572
1573 /**
1574  * Set channel information during initialization.
1575  */
1576 static av_cold int set_channel_info(AC3EncodeContext *s, int channels,
1577                                     int64_t *channel_layout)
1578 {
1579     int ch_layout;
1580
1581     if (channels < 1 || channels > AC3_MAX_CHANNELS)
1582         return AVERROR(EINVAL);
1583     if ((uint64_t)*channel_layout > 0x7FF)
1584         return AVERROR(EINVAL);
1585     ch_layout = *channel_layout;
1586     if (!ch_layout)
1587         ch_layout = avcodec_guess_channel_layout(channels, CODEC_ID_AC3, NULL);
1588     if (av_get_channel_layout_nb_channels(ch_layout) != channels)
1589         return AVERROR(EINVAL);
1590
1591     s->lfe_on       = !!(ch_layout & AV_CH_LOW_FREQUENCY);
1592     s->channels     = channels;
1593     s->fbw_channels = channels - s->lfe_on;
1594     s->lfe_channel  = s->lfe_on ? s->fbw_channels : -1;
1595     if (s->lfe_on)
1596         ch_layout -= AV_CH_LOW_FREQUENCY;
1597
1598     switch (ch_layout) {
1599     case AV_CH_LAYOUT_MONO:           s->channel_mode = AC3_CHMODE_MONO;   break;
1600     case AV_CH_LAYOUT_STEREO:         s->channel_mode = AC3_CHMODE_STEREO; break;
1601     case AV_CH_LAYOUT_SURROUND:       s->channel_mode = AC3_CHMODE_3F;     break;
1602     case AV_CH_LAYOUT_2_1:            s->channel_mode = AC3_CHMODE_2F1R;   break;
1603     case AV_CH_LAYOUT_4POINT0:        s->channel_mode = AC3_CHMODE_3F1R;   break;
1604     case AV_CH_LAYOUT_QUAD:
1605     case AV_CH_LAYOUT_2_2:            s->channel_mode = AC3_CHMODE_2F2R;   break;
1606     case AV_CH_LAYOUT_5POINT0:
1607     case AV_CH_LAYOUT_5POINT0_BACK:   s->channel_mode = AC3_CHMODE_3F2R;   break;
1608     default:
1609         return AVERROR(EINVAL);
1610     }
1611
1612     s->channel_map  = ff_ac3_enc_channel_map[s->channel_mode][s->lfe_on];
1613     *channel_layout = ch_layout;
1614     if (s->lfe_on)
1615         *channel_layout |= AV_CH_LOW_FREQUENCY;
1616
1617     return 0;
1618 }
1619
1620
1621 static av_cold int validate_options(AVCodecContext *avctx, AC3EncodeContext *s)
1622 {
1623     int i, ret;
1624
1625     /* validate channel layout */
1626     if (!avctx->channel_layout) {
1627         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "No channel layout specified. The "
1628                                       "encoder will guess the layout, but it "
1629                                       "might be incorrect.\n");
1630     }
1631     ret = set_channel_info(s, avctx->channels, &avctx->channel_layout);
1632     if (ret) {
1633         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid channel layout\n");
1634         return ret;
1635     }
1636
1637     /* validate sample rate */
1638     for (i = 0; i < 9; i++) {
1639         if ((ff_ac3_sample_rate_tab[i / 3] >> (i % 3)) == avctx->sample_rate)
1640             break;
1641     }
1642     if (i == 9) {
1643         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid sample rate\n");
1644         return AVERROR(EINVAL);
1645     }
1646     s->sample_rate        = avctx->sample_rate;
1647     s->bit_alloc.sr_shift = i % 3;
1648     s->bit_alloc.sr_code  = i / 3;
1649
1650     /* validate bit rate */
1651     for (i = 0; i < 19; i++) {
1652         if ((ff_ac3_bitrate_tab[i] >> s->bit_alloc.sr_shift)*1000 == avctx->bit_rate)
1653             break;
1654     }
1655     if (i == 19) {
1656         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid bit rate\n");
1657         return AVERROR(EINVAL);
1658     }
1659     s->bit_rate        = avctx->bit_rate;
1660     s->frame_size_code = i << 1;
1661
1662     /* validate cutoff */
1663     if (avctx->cutoff < 0) {
1664         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid cutoff frequency\n");
1665         return AVERROR(EINVAL);
1666     }
1667     s->cutoff = avctx->cutoff;
1668     if (s->cutoff > (s->sample_rate >> 1))
1669         s->cutoff = s->sample_rate >> 1;
1670
1671     return 0;
1672 }
1673
1674
1675 /**
1676  * Set bandwidth for all channels.
1677  * The user can optionally supply a cutoff frequency. Otherwise an appropriate
1678  * default value will be used.
1679  */
1680 static av_cold void set_bandwidth(AC3EncodeContext *s)
1681 {
1682     int ch, bw_code;
1683
1684     if (s->cutoff) {
1685         /* calculate bandwidth based on user-specified cutoff frequency */
1686         int fbw_coeffs;
1687         fbw_coeffs     = s->cutoff * 2 * AC3_MAX_COEFS / s->sample_rate;
1688         bw_code        = av_clip((fbw_coeffs - 73) / 3, 0, 60);
1689     } else {
1690         /* use default bandwidth setting */
1691         /* XXX: should compute the bandwidth according to the frame
1692            size, so that we avoid annoying high frequency artifacts */
1693         bw_code = 50;
1694     }
1695
1696     /* set number of coefficients for each channel */
1697     for (ch = 0; ch < s->fbw_channels; ch++) {
1698         s->bandwidth_code[ch] = bw_code;
1699         s->nb_coefs[ch]       = bw_code * 3 + 73;
1700     }
1701     if (s->lfe_on)
1702         s->nb_coefs[s->lfe_channel] = 7; /* LFE channel always has 7 coefs */
1703 }
1704
1705
1706 static av_cold int allocate_buffers(AVCodecContext *avctx)
1707 {
1708     int blk, ch;
1709     AC3EncodeContext *s = avctx->priv_data;
1710
1711     FF_ALLOC_OR_GOTO(avctx, s->planar_samples, s->channels * sizeof(*s->planar_samples),
1712                      alloc_fail);
1713     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
1714         FF_ALLOCZ_OR_GOTO(avctx, s->planar_samples[ch],
1715                           (AC3_FRAME_SIZE+AC3_BLOCK_SIZE) * sizeof(**s->planar_samples),
1716                           alloc_fail);
1717     }
1718     FF_ALLOC_OR_GOTO(avctx, s->bap_buffer,  AC3_MAX_BLOCKS * s->channels *
1719                      AC3_MAX_COEFS * sizeof(*s->bap_buffer),  alloc_fail);
1720     FF_ALLOC_OR_GOTO(avctx, s->bap1_buffer, AC3_MAX_BLOCKS * s->channels *
1721                      AC3_MAX_COEFS * sizeof(*s->bap1_buffer), alloc_fail);
1722     FF_ALLOC_OR_GOTO(avctx, s->mdct_coef_buffer, AC3_MAX_BLOCKS * s->channels *
1723                      AC3_MAX_COEFS * sizeof(*s->mdct_coef_buffer), alloc_fail);
1724     FF_ALLOC_OR_GOTO(avctx, s->exp_buffer, AC3_MAX_BLOCKS * s->channels *
1725                      AC3_MAX_COEFS * sizeof(*s->exp_buffer), alloc_fail);
1726     FF_ALLOC_OR_GOTO(avctx, s->grouped_exp_buffer, AC3_MAX_BLOCKS * s->channels *
1727                      128 * sizeof(*s->grouped_exp_buffer), alloc_fail);
1728     FF_ALLOC_OR_GOTO(avctx, s->psd_buffer, AC3_MAX_BLOCKS * s->channels *
1729                      AC3_MAX_COEFS * sizeof(*s->psd_buffer), alloc_fail);
1730     FF_ALLOC_OR_GOTO(avctx, s->band_psd_buffer, AC3_MAX_BLOCKS * s->channels *
1731                      64 * sizeof(*s->band_psd_buffer), alloc_fail);
1732     FF_ALLOC_OR_GOTO(avctx, s->mask_buffer, AC3_MAX_BLOCKS * s->channels *
1733                      64 * sizeof(*s->mask_buffer), alloc_fail);
1734     FF_ALLOC_OR_GOTO(avctx, s->qmant_buffer, AC3_MAX_BLOCKS * s->channels *
1735                      AC3_MAX_COEFS * sizeof(*s->qmant_buffer), alloc_fail);
1736     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
1737         AC3Block *block = &s->blocks[blk];
1738         FF_ALLOC_OR_GOTO(avctx, block->bap, s->channels * sizeof(*block->bap),
1739                          alloc_fail);
1740         FF_ALLOCZ_OR_GOTO(avctx, block->mdct_coef, s->channels * sizeof(*block->mdct_coef),
1741                           alloc_fail);
1742         FF_ALLOCZ_OR_GOTO(avctx, block->exp, s->channels * sizeof(*block->exp),
1743                           alloc_fail);
1744         FF_ALLOCZ_OR_GOTO(avctx, block->grouped_exp, s->channels * sizeof(*block->grouped_exp),
1745                           alloc_fail);
1746         FF_ALLOCZ_OR_GOTO(avctx, block->psd, s->channels * sizeof(*block->psd),
1747                           alloc_fail);
1748         FF_ALLOCZ_OR_GOTO(avctx, block->band_psd, s->channels * sizeof(*block->band_psd),
1749                           alloc_fail);
1750         FF_ALLOCZ_OR_GOTO(avctx, block->mask, s->channels * sizeof(*block->mask),
1751                           alloc_fail);
1752         FF_ALLOCZ_OR_GOTO(avctx, block->qmant, s->channels * sizeof(*block->qmant),
1753                           alloc_fail);
1754
1755         for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
1756             /* arrangement: block, channel, coeff */
1757             block->bap[ch]         = &s->bap_buffer        [AC3_MAX_COEFS * (blk * s->channels + ch)];
1758             block->mdct_coef[ch]   = &s->mdct_coef_buffer  [AC3_MAX_COEFS * (blk * s->channels + ch)];
1759             block->grouped_exp[ch] = &s->grouped_exp_buffer[128           * (blk * s->channels + ch)];
1760             block->psd[ch]         = &s->psd_buffer        [AC3_MAX_COEFS * (blk * s->channels + ch)];
1761             block->band_psd[ch]    = &s->band_psd_buffer   [64            * (blk * s->channels + ch)];
1762             block->mask[ch]        = &s->mask_buffer       [64            * (blk * s->channels + ch)];
1763             block->qmant[ch]       = &s->qmant_buffer      [AC3_MAX_COEFS * (blk * s->channels + ch)];
1764
1765             /* arrangement: channel, block, coeff */
1766             block->exp[ch]         = &s->exp_buffer        [AC3_MAX_COEFS * (AC3_MAX_BLOCKS * ch + blk)];
1767         }
1768     }
1769
1770     if (CONFIG_AC3ENC_FLOAT) {
1771         FF_ALLOC_OR_GOTO(avctx, s->fixed_coef_buffer, AC3_MAX_BLOCKS * s->channels *
1772                          AC3_MAX_COEFS * sizeof(*s->fixed_coef_buffer), alloc_fail);
1773         for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
1774             AC3Block *block = &s->blocks[blk];
1775             FF_ALLOCZ_OR_GOTO(avctx, block->fixed_coef, s->channels *
1776                               sizeof(*block->fixed_coef), alloc_fail);
1777             for (ch = 0; ch < s->channels; ch++)
1778                 block->fixed_coef[ch] = &s->fixed_coef_buffer[AC3_MAX_COEFS * (blk * s->channels + ch)];
1779         }
1780     } else {
1781         for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
1782             AC3Block *block = &s->blocks[blk];
1783             FF_ALLOCZ_OR_GOTO(avctx, block->fixed_coef, s->channels *
1784                               sizeof(*block->fixed_coef), alloc_fail);
1785             for (ch = 0; ch < s->channels; ch++)
1786                 block->fixed_coef[ch] = (int32_t *)block->mdct_coef[ch];
1787         }
1788     }
1789
1790     return 0;
1791 alloc_fail:
1792     return AVERROR(ENOMEM);
1793 }
1794
1795
1796 /**
1797  * Initialize the encoder.
1798  */
1799 static av_cold int ac3_encode_init(AVCodecContext *avctx)
1800 {
1801     AC3EncodeContext *s = avctx->priv_data;
1802     int ret, frame_size_58;
1803
1804     avctx->frame_size = AC3_FRAME_SIZE;
1805
1806     ff_ac3_common_init();
1807
1808     ret = validate_options(avctx, s);
1809     if (ret)
1810         return ret;
1811
1812     s->bitstream_id   = 8 + s->bit_alloc.sr_shift;
1813     s->bitstream_mode = 0; /* complete main audio service */
1814
1815     s->frame_size_min  = 2 * ff_ac3_frame_size_tab[s->frame_size_code][s->bit_alloc.sr_code];
1816     s->bits_written    = 0;
1817     s->samples_written = 0;
1818     s->frame_size      = s->frame_size_min;
1819
1820     /* calculate crc_inv for both possible frame sizes */
1821     frame_size_58 = (( s->frame_size    >> 2) + ( s->frame_size    >> 4)) << 1;
1822     s->crc_inv[0] = pow_poly((CRC16_POLY >> 1), (8 * frame_size_58) - 16, CRC16_POLY);
1823     if (s->bit_alloc.sr_code == 1) {
1824         frame_size_58 = (((s->frame_size+2) >> 2) + ((s->frame_size+2) >> 4)) << 1;
1825         s->crc_inv[1] = pow_poly((CRC16_POLY >> 1), (8 * frame_size_58) - 16, CRC16_POLY);
1826     }
1827
1828     set_bandwidth(s);
1829
1830     rematrixing_init(s);
1831
1832     exponent_init(s);
1833
1834     bit_alloc_init(s);
1835
1836     ret = mdct_init(avctx, &s->mdct, 9);
1837     if (ret)
1838         goto init_fail;
1839
1840     ret = allocate_buffers(avctx);
1841     if (ret)
1842         goto init_fail;
1843
1844     avctx->coded_frame= avcodec_alloc_frame();
1845
1846     dsputil_init(&s->dsp, avctx);
1847     ff_ac3dsp_init(&s->ac3dsp);
1848
1849     return 0;
1850 init_fail:
1851     ac3_encode_close(avctx);
1852     return ret;
1853 }