7177d4d58b4282e552bb8ba39a88614ca51d9127
[opus.git] / silk / enc_API.c
1 /***********************************************************************
2 Copyright (c) 2006-2011, Skype Limited. All rights reserved.
3 Redistribution and use in source and binary forms, with or without
4 modification, (subject to the limitations in the disclaimer below)
5 are permitted provided that the following conditions are met:
6 - Redistributions of source code must retain the above copyright notice,
7 this list of conditions and the following disclaimer.
8 - Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
9 notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
10 documentation and/or other materials provided with the distribution.
11 - Neither the name of Skype Limited, nor the names of specific
12 contributors, may be used to endorse or promote products derived from
13 this software without specific prior written permission.
14 NO EXPRESS OR IMPLIED LICENSES TO ANY PARTY'S PATENT RIGHTS ARE GRANTED
15 BY THIS LICENSE. THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND
16 CONTRIBUTORS ''AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING,
17 BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND
18 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE
19 COPYRIGHT OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
20 INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
21 NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF
22 USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON
23 ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
24 (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
25 OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
26 ***********************************************************************/
27
28 #ifdef HAVE_CONFIG_H
29 #include "config.h"
30 #endif
31 #include "define.h"
32 #include "API.h"
33 #include "control.h"
34 #include "typedef.h"
35 #include "structs.h"
36 #include "tuning_parameters.h"
37 #ifdef FIXED_POINT
38 #include "main_FIX.h"
39 #else
40 #include "main_FLP.h"
41 #endif
42
43 /****************************************/
44 /* Encoder functions                    */
45 /****************************************/
46
47 opus_int silk_Get_Encoder_Size( int *encSizeBytes )
48 {
49     opus_int ret = SILK_NO_ERROR;
50
51     *encSizeBytes = sizeof( silk_encoder );
52
53     return ret;
54 }
55
56 /*************************/
57 /* Init or Reset encoder */
58 /*************************/
59 opus_int silk_InitEncoder(
60     void                            *encState,          /* I/O: State                                           */
61     silk_EncControlStruct           *encStatus          /* O:   Control structure                               */
62 )
63 {
64     silk_encoder *psEnc;
65     opus_int n, ret = SILK_NO_ERROR;
66
67     psEnc = (silk_encoder *)encState;
68
69     /* Reset encoder */
70     silk_memset( psEnc, 0, sizeof( silk_encoder ) );
71     for( n = 0; n < ENCODER_NUM_CHANNELS; n++ ) {
72         if( ret += silk_init_encoder( &psEnc->state_Fxx[ n ] ) ) {
73             silk_assert( 0 );
74         }
75     }
76
77     psEnc->nChannelsAPI = 1;
78     psEnc->nChannelsInternal = 1;
79
80     /* Read control structure */
81     if( ret += silk_QueryEncoder( encState, encStatus ) ) {
82         silk_assert( 0 );
83     }
84
85     return ret;
86 }
87
88 /***************************************/
89 /* Read control structure from encoder */
90 /***************************************/
91 opus_int silk_QueryEncoder(
92     const void *encState,                       /* I:   State Vector                                    */
93     silk_EncControlStruct *encStatus            /* O:   Control Structure                               */
94 )
95 {
96     opus_int ret = SILK_NO_ERROR;
97     silk_encoder_state_Fxx *state_Fxx;
98     silk_encoder *psEnc = (silk_encoder *)encState;
99
100     state_Fxx = psEnc->state_Fxx;
101
102     encStatus->nChannelsAPI              = psEnc->nChannelsAPI;
103     encStatus->nChannelsInternal         = psEnc->nChannelsInternal;
104     encStatus->API_sampleRate            = state_Fxx[ 0 ].sCmn.API_fs_Hz;
105     encStatus->maxInternalSampleRate     = state_Fxx[ 0 ].sCmn.maxInternal_fs_Hz;
106     encStatus->minInternalSampleRate     = state_Fxx[ 0 ].sCmn.minInternal_fs_Hz;
107     encStatus->desiredInternalSampleRate = state_Fxx[ 0 ].sCmn.desiredInternal_fs_Hz;
108     encStatus->payloadSize_ms            = state_Fxx[ 0 ].sCmn.PacketSize_ms;
109     encStatus->bitRate                   = state_Fxx[ 0 ].sCmn.TargetRate_bps;
110     encStatus->packetLossPercentage      = state_Fxx[ 0 ].sCmn.PacketLoss_perc;
111     encStatus->complexity                = state_Fxx[ 0 ].sCmn.Complexity;
112     encStatus->useInBandFEC              = state_Fxx[ 0 ].sCmn.useInBandFEC;
113     encStatus->useDTX                    = state_Fxx[ 0 ].sCmn.useDTX;
114     encStatus->useCBR                    = state_Fxx[ 0 ].sCmn.useCBR;
115     encStatus->internalSampleRate        = silk_SMULBB( state_Fxx[ 0 ].sCmn.fs_kHz, 1000 );
116     encStatus->allowBandwidthSwitch      = state_Fxx[ 0 ].sCmn.allow_bandwidth_switch;
117     encStatus->inWBmodeWithoutVariableLP = state_Fxx[ 0 ].sCmn.fs_kHz == 16 && state_Fxx[ 0 ].sCmn.sLP.mode == 0;
118
119     return ret;
120 }
121
122
123 /**************************/
124 /* Encode frame with Silk */
125 /**************************/
126 opus_int silk_Encode(
127     void                                *encState,      /* I/O: State                                           */
128     silk_EncControlStruct               *encControl,    /* I:   Control structure                               */
129     const opus_int16                     *samplesIn,     /* I:   Speech sample input vector                      */
130     opus_int                             nSamplesIn,     /* I:   Number of samples in input vector               */
131     ec_enc                              *psRangeEnc,    /* I/O  Compressor data structure                       */
132     opus_int                             *nBytesOut,     /* I/O: Number of bytes in payload (input: Max bytes)   */
133     const opus_int                       prefillFlag     /* I:   Flag to indicate prefilling buffers; no coding  */
134 )
135 {
136     opus_int   n, i, nBits, flags, tmp_payloadSize_ms = 0, tmp_complexity = 0, ret = 0;
137     opus_int   nSamplesToBuffer, nBlocksOf10ms, nSamplesFromInput = 0;
138     opus_int   speech_act_thr_for_switch_Q8;
139     opus_int32 TargetRate_bps, MStargetRates_bps[ 2 ], channelRate_bps, LBRR_symbol;
140     silk_encoder *psEnc = ( silk_encoder * )encState;
141     opus_int16 buf[ MAX_FRAME_LENGTH_MS * MAX_API_FS_KHZ + MAX_ENCODER_DELAY];
142     opus_int transition, delay;
143
144     psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.nFramesEncoded = psEnc->state_Fxx[ 1 ].sCmn.nFramesEncoded = 0;
145
146     /* Check values in encoder control structure */
147     if( ( ret = check_control_input( encControl ) != 0 ) ) {
148         silk_assert( 0 );
149         return ret;
150     }
151
152     if( encControl->nChannelsInternal > psEnc->nChannelsInternal ) {
153         /* Mono -> Stereo transition: init state of second channel and stereo state */
154         ret += silk_init_encoder( &psEnc->state_Fxx[ 1 ] );
155         silk_memset( psEnc->sStereo.pred_prev_Q13, 0, sizeof( psEnc->sStereo.pred_prev_Q13 ) );
156         silk_memset( psEnc->sStereo.sSide, 0, sizeof( psEnc->sStereo.sSide ) );
157         psEnc->sStereo.mid_side_amp_Q0[ 0 ] = 0;
158         psEnc->sStereo.mid_side_amp_Q0[ 1 ] = 1;
159         psEnc->sStereo.mid_side_amp_Q0[ 2 ] = 0;
160         psEnc->sStereo.mid_side_amp_Q0[ 3 ] = 1;
161         psEnc->sStereo.width_prev_Q14 = 0;
162         psEnc->sStereo.smth_width_Q14 = SILK_FIX_CONST( 1, 14 );
163         if( psEnc->nChannelsAPI == 2 ) {
164             silk_memcpy( &psEnc->state_Fxx[ 1 ].sCmn.resampler_state, &psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.resampler_state, sizeof( silk_resampler_state_struct ) );
165             silk_memcpy( &psEnc->state_Fxx[ 1 ].sCmn.In_HP_State,     &psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.In_HP_State,     sizeof( psEnc->state_Fxx[ 1 ].sCmn.In_HP_State ) );
166         }
167     }
168
169     transition = (encControl->payloadSize_ms != psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.PacketSize_ms) || (psEnc->nChannelsInternal != encControl->nChannelsInternal);
170
171     psEnc->nChannelsAPI = encControl->nChannelsAPI;
172     psEnc->nChannelsInternal = encControl->nChannelsInternal;
173
174     nBlocksOf10ms = silk_DIV32( 100 * nSamplesIn, encControl->API_sampleRate );
175     if( prefillFlag ) {
176         /* Only accept input length of 10 ms */
177         if( nBlocksOf10ms != 1 ) {
178             ret = SILK_ENC_INPUT_INVALID_NO_OF_SAMPLES;
179             silk_assert( 0 );
180             return ret;
181         }
182         /* Reset Encoder */
183         for( n = 0; n < encControl->nChannelsInternal; n++ ) {
184             if( (ret = silk_init_encoder( &psEnc->state_Fxx[ n ] ) ) != 0 ) {
185                 silk_assert( 0 );
186             }
187         }
188         tmp_payloadSize_ms = encControl->payloadSize_ms;
189         encControl->payloadSize_ms = 10;
190         tmp_complexity = encControl->complexity;
191         encControl->complexity = 0;
192         for( n = 0; n < encControl->nChannelsInternal; n++ ) {
193             psEnc->state_Fxx[ n ].sCmn.controlled_since_last_payload = 0;
194             psEnc->state_Fxx[ n ].sCmn.prefillFlag = 1;
195         }
196     } else {
197         /* Only accept input lengths that are a multiple of 10 ms */
198         if( nBlocksOf10ms * encControl->API_sampleRate != 100 * nSamplesIn || nSamplesIn < 0 ) {
199             ret = SILK_ENC_INPUT_INVALID_NO_OF_SAMPLES;
200             silk_assert( 0 );
201             return ret;
202         }
203         /* Make sure no more than one packet can be produced */
204         if( 1000 * (opus_int32)nSamplesIn > encControl->payloadSize_ms * encControl->API_sampleRate ) {
205             ret = SILK_ENC_INPUT_INVALID_NO_OF_SAMPLES;
206             silk_assert( 0 );
207             return ret;
208         }
209     }
210
211     TargetRate_bps = silk_RSHIFT32( encControl->bitRate, encControl->nChannelsInternal - 1 );
212     for( n = 0; n < encControl->nChannelsInternal; n++ ) {
213         /* JMV: Force the side channel to the same rate as the mid. Is this the right way? */
214         int force_fs_kHz = (n==1) ? psEnc->state_Fxx[0].sCmn.fs_kHz : 0;
215         if( ( ret = silk_control_encoder( &psEnc->state_Fxx[ n ], encControl, TargetRate_bps, psEnc->allowBandwidthSwitch, n, force_fs_kHz ) ) != 0 ) {
216             silk_assert( 0 );
217             return ret;
218         }
219         if (psEnc->state_Fxx[n].sCmn.first_frame_after_reset || transition)
220         {
221             for( i = 0; i < psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.nFramesPerPacket; i++ ) {
222                 psEnc->state_Fxx[ n ].sCmn.LBRR_flags[ i ] = 0;
223             }
224         }
225     }
226     silk_assert( encControl->nChannelsInternal == 1 || psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.fs_kHz == psEnc->state_Fxx[ 1 ].sCmn.fs_kHz );
227
228     delay = psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.delay;
229     /* Input buffering/resampling and encoding */
230     while( 1 ) {
231         nSamplesToBuffer  = psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.frame_length - psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.inputBufIx;
232         nSamplesToBuffer  = silk_min( nSamplesToBuffer, 10 * nBlocksOf10ms * psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.fs_kHz );
233         nSamplesFromInput = silk_DIV32_16( nSamplesToBuffer * psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.API_fs_Hz, psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.fs_kHz * 1000 );
234         /* Resample and write to buffer */
235         if( encControl->nChannelsAPI == 2 && encControl->nChannelsInternal == 2 ) {
236             int id = psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.nFramesEncoded;
237             for( n = 0; n < nSamplesFromInput; n++ ) {
238                 buf[ n+delay ] = samplesIn[ 2 * n ];
239             }
240             silk_memcpy(buf, &psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.delayBuf[ MAX_ENCODER_DELAY - delay ], delay * sizeof(opus_int16));
241             /* Making sure to start both resamplers from the same state when switching from mono to stereo */
242             if(psEnc->nPrevChannelsInternal == 1 && id==0) {
243                silk_memcpy( &psEnc->state_Fxx[ 1 ].sCmn.resampler_state, &psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.resampler_state, sizeof(psEnc->state_Fxx[ 1 ].sCmn.resampler_state));
244                silk_memcpy( &psEnc->state_Fxx[ 1 ].sCmn.delayBuf, &psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.delayBuf, MAX_ENCODER_DELAY*sizeof(opus_int16));
245             }
246             silk_memcpy(psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.delayBuf, buf + nSamplesFromInput + delay - MAX_ENCODER_DELAY, MAX_ENCODER_DELAY*sizeof(opus_int16));
247
248             ret += silk_resampler( &psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.resampler_state,
249                 &psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.inputBuf[ psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.inputBufIx + 2 ], buf, nSamplesFromInput );
250             psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.inputBufIx += nSamplesToBuffer;
251
252             nSamplesToBuffer  = psEnc->state_Fxx[ 1 ].sCmn.frame_length - psEnc->state_Fxx[ 1 ].sCmn.inputBufIx;
253             nSamplesToBuffer  = silk_min( nSamplesToBuffer, 10 * nBlocksOf10ms * psEnc->state_Fxx[ 1 ].sCmn.fs_kHz );
254             for( n = 0; n < nSamplesFromInput; n++ ) {
255                 buf[ n + delay ] = samplesIn[ 2 * n + 1 ];
256             }
257             silk_memcpy(buf, &psEnc->state_Fxx[ 1 ].sCmn.delayBuf[ MAX_ENCODER_DELAY - delay ], delay * sizeof(opus_int16));
258             ret += silk_resampler( &psEnc->state_Fxx[ 1 ].sCmn.resampler_state,
259                 &psEnc->state_Fxx[ 1 ].sCmn.inputBuf[ psEnc->state_Fxx[ 1 ].sCmn.inputBufIx + 2 ], buf, nSamplesFromInput );
260             silk_memcpy(psEnc->state_Fxx[ 1 ].sCmn.delayBuf, buf + nSamplesFromInput + delay - MAX_ENCODER_DELAY, MAX_ENCODER_DELAY*sizeof(opus_int16));
261
262             psEnc->state_Fxx[ 1 ].sCmn.inputBufIx += nSamplesToBuffer;
263         } else if( encControl->nChannelsAPI == 2 && encControl->nChannelsInternal == 1 ) {
264             /* Combine left and right channels before resampling */
265             for( n = 0; n < nSamplesFromInput; n++ ) {
266                 buf[ n + delay ] = (opus_int16)silk_RSHIFT_ROUND( samplesIn[ 2 * n ] + samplesIn[ 2 * n + 1 ],  1 );
267             }
268             if(psEnc->nPrevChannelsInternal == 2 && psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.nFramesEncoded==0) {
269                for ( n = 0; n<MAX_ENCODER_DELAY; n++ )
270                   psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.delayBuf[ n ] = silk_RSHIFT(psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.delayBuf[ n ]+(opus_int32)psEnc->state_Fxx[ 1 ].sCmn.delayBuf[ n ], 1);
271             }
272             silk_memcpy(buf, &psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.delayBuf[ MAX_ENCODER_DELAY - delay ], delay * sizeof(opus_int16));
273             ret += silk_resampler( &psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.resampler_state,
274                 &psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.inputBuf[ psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.inputBufIx + 2 ], buf, nSamplesFromInput );
275             /* On the first mono frame, average the results for the two resampler states  */
276             if (psEnc->nPrevChannelsInternal == 2 && psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.nFramesEncoded==0) {
277                ret += silk_resampler( &psEnc->state_Fxx[ 1 ].sCmn.resampler_state,
278                    &psEnc->state_Fxx[ 1 ].sCmn.inputBuf[ psEnc->state_Fxx[ 1 ].sCmn.inputBufIx + 2 ], buf, nSamplesFromInput );
279                for ( n = 0; n < psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.frame_length; n++ ) {
280                   psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.inputBuf[ psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.inputBufIx+n+2 ] =
281                         silk_RSHIFT(psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.inputBuf[ psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.inputBufIx+n+2 ]
282                                   + psEnc->state_Fxx[ 1 ].sCmn.inputBuf[ psEnc->state_Fxx[ 1 ].sCmn.inputBufIx+n+2 ], 1);
283                }
284             }
285             silk_memcpy(psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.delayBuf, buf + nSamplesFromInput + delay - MAX_ENCODER_DELAY, MAX_ENCODER_DELAY*sizeof(opus_int16));
286             psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.inputBufIx += nSamplesToBuffer;
287         } else {
288             silk_assert( encControl->nChannelsAPI == 1 && encControl->nChannelsInternal == 1 );
289             silk_memcpy(buf + delay, samplesIn, nSamplesFromInput*sizeof(opus_int16));
290             silk_memcpy(buf, &psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.delayBuf[ MAX_ENCODER_DELAY - delay ], delay * sizeof(opus_int16));
291             ret += silk_resampler( &psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.resampler_state,
292                 &psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.inputBuf[ psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.inputBufIx + 2 ], buf, nSamplesFromInput );
293             silk_memcpy(psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.delayBuf, buf + nSamplesFromInput + delay - MAX_ENCODER_DELAY, MAX_ENCODER_DELAY*sizeof(opus_int16));
294             psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.inputBufIx += nSamplesToBuffer;
295         }
296
297         samplesIn  += nSamplesFromInput * encControl->nChannelsAPI;
298         nSamplesIn -= nSamplesFromInput;
299
300         /* Default */
301         psEnc->allowBandwidthSwitch = 0;
302
303         /* Silk encoder */
304         if( psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.inputBufIx >= psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.frame_length ) {
305             /* Enough data in input buffer, so encode */
306             silk_assert( psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.inputBufIx == psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.frame_length );
307             silk_assert( encControl->nChannelsInternal == 1 || psEnc->state_Fxx[ 1 ].sCmn.inputBufIx == psEnc->state_Fxx[ 1 ].sCmn.frame_length );
308
309             /* Deal with LBRR data */
310             if( psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.nFramesEncoded == 0 && !prefillFlag ) {
311                 /* Create space at start of payload for VAD and FEC flags */
312                 opus_uint8 iCDF[ 2 ] = { 0, 0 };
313                 iCDF[ 0 ] = 256 - silk_RSHIFT( 256, ( psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.nFramesPerPacket + 1 ) * encControl->nChannelsInternal );
314                 ec_enc_icdf( psRangeEnc, 0, iCDF, 8 );
315
316                 /* Encode any LBRR data from previous packet */
317                 /* Encode LBRR flags */
318                 for( n = 0; n < encControl->nChannelsInternal; n++ ) {
319                     LBRR_symbol = 0;
320                     for( i = 0; i < psEnc->state_Fxx[ n ].sCmn.nFramesPerPacket; i++ ) {
321                         LBRR_symbol |= silk_LSHIFT( psEnc->state_Fxx[ n ].sCmn.LBRR_flags[ i ], i );
322                     }
323                     psEnc->state_Fxx[ n ].sCmn.LBRR_flag = LBRR_symbol > 0 ? 1 : 0;
324                     if( LBRR_symbol && psEnc->state_Fxx[ n ].sCmn.nFramesPerPacket > 1 ) {
325                         ec_enc_icdf( psRangeEnc, LBRR_symbol - 1, silk_LBRR_flags_iCDF_ptr[ psEnc->state_Fxx[ n ].sCmn.nFramesPerPacket - 2 ], 8 );
326                     }
327                 }
328
329                 /* Code LBRR indices and excitation signals */
330                 for( i = 0; i < psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.nFramesPerPacket; i++ ) {
331                     for( n = 0; n < encControl->nChannelsInternal; n++ ) {
332                         if( psEnc->state_Fxx[ n ].sCmn.LBRR_flags[ i ] ) {
333                             opus_int condCoding;
334
335                             if( encControl->nChannelsInternal == 2 && n == 0 ) {
336                                 silk_stereo_encode_pred( psRangeEnc, psEnc->sStereo.predIx[ i ] );
337                                 /* For LBRR data there's no need to code the mid-only flag if the side-channel LBRR flag is set */
338                                 if( psEnc->state_Fxx[ 1 ].sCmn.LBRR_flags[ i ] == 0 ) {
339                                     silk_stereo_encode_mid_only( psRangeEnc, psEnc->sStereo.mid_only_flags[ i ] );
340                                 }
341                             }
342                             /* Use conditional coding if previous frame available */
343                             if( i > 0 && psEnc->state_Fxx[ n ].sCmn.LBRR_flags[ i - 1 ] ) {
344                                 condCoding = CODE_CONDITIONALLY;
345                             } else {
346                                 condCoding = CODE_INDEPENDENTLY;
347                             }
348                             silk_encode_indices( &psEnc->state_Fxx[ n ].sCmn, psRangeEnc, i, 1, condCoding );
349                             silk_encode_pulses( psRangeEnc, psEnc->state_Fxx[ n ].sCmn.indices_LBRR[i].signalType, psEnc->state_Fxx[ n ].sCmn.indices_LBRR[i].quantOffsetType,
350                                 psEnc->state_Fxx[ n ].sCmn.pulses_LBRR[ i ], psEnc->state_Fxx[ n ].sCmn.frame_length );
351                         }
352                     }
353                 }
354
355                 /* Reset LBRR flags */
356                 for( n = 0; n < encControl->nChannelsInternal; n++ ) {
357                     silk_memset( psEnc->state_Fxx[ n ].sCmn.LBRR_flags, 0, sizeof( psEnc->state_Fxx[ n ].sCmn.LBRR_flags ) );
358                 }
359             }
360
361             silk_HP_variable_cutoff( psEnc->state_Fxx );
362
363             /* Total target bits for packet */
364             nBits = silk_DIV32_16( silk_MUL( encControl->bitRate, encControl->payloadSize_ms ), 1000 );
365             /* Subtract half of the bits already used */
366             if (!prefillFlag)
367                 nBits -= ec_tell( psRangeEnc ) >> 1;
368             /* Divide by number of uncoded frames left in packet */
369             nBits = silk_DIV32_16( nBits, psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.nFramesPerPacket - psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.nFramesEncoded );
370             /* Convert to bits/second */
371             if( encControl->payloadSize_ms == 10 ) {
372                 TargetRate_bps = silk_SMULBB( nBits, 100 );
373             } else {
374                 TargetRate_bps = silk_SMULBB( nBits, 50 );
375             }
376             /* Subtract fraction of bits in excess of target in previous packets */
377             TargetRate_bps -= silk_DIV32_16( silk_MUL( psEnc->nBitsExceeded, 1000 ), BITRESERVOIR_DECAY_TIME_MS );
378             /* Never exceed input bitrate */
379             TargetRate_bps = silk_LIMIT( TargetRate_bps, encControl->bitRate, 5000 );
380
381             /* Convert Left/Right to Mid/Side */
382             if( encControl->nChannelsInternal == 2 ) {
383                 silk_stereo_LR_to_MS( &psEnc->sStereo, &psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.inputBuf[ 2 ], &psEnc->state_Fxx[ 1 ].sCmn.inputBuf[ 2 ],
384                     psEnc->sStereo.predIx[ psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.nFramesEncoded ], &psEnc->sStereo.mid_only_flags[ psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.nFramesEncoded ],
385                     MStargetRates_bps, TargetRate_bps, psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.speech_activity_Q8, encControl->toMono,
386                     psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.fs_kHz, psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.frame_length );
387                 if( !prefillFlag ) {
388                     silk_stereo_encode_pred( psRangeEnc, psEnc->sStereo.predIx[ psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.nFramesEncoded ] );
389                     silk_stereo_encode_mid_only( psRangeEnc, psEnc->sStereo.mid_only_flags[ psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.nFramesEncoded ] );
390                 }
391             } else {
392                 /* Buffering */
393                 silk_memcpy( psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.inputBuf, psEnc->sStereo.sMid, 2 * sizeof( opus_int16 ) );
394                 silk_memcpy( psEnc->sStereo.sMid, &psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.inputBuf[ psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.frame_length ], 2 * sizeof( opus_int16 ) );
395             }
396
397             /* Reset side channel encoder memory for first frame with side coding */
398             if( encControl->nChannelsInternal == 2 && psEnc->sStereo.mid_only_flags[ psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.nFramesEncoded ] == 0 && psEnc->prev_decode_only_middle == 1 ) {
399                 silk_memset( &psEnc->state_Fxx[ 1 ].sShape,               0, sizeof( psEnc->state_Fxx[ 1 ].sShape ) );
400                 silk_memset( &psEnc->state_Fxx[ 1 ].sPrefilt,             0, sizeof( psEnc->state_Fxx[ 1 ].sPrefilt ) );
401                 silk_memset( &psEnc->state_Fxx[ 1 ].sCmn.sNSQ,            0, sizeof( psEnc->state_Fxx[ 1 ].sCmn.sNSQ ) );
402                 silk_memset( psEnc->state_Fxx[ 1 ].sCmn.prev_NLSFq_Q15,   0, sizeof( psEnc->state_Fxx[ 1 ].sCmn.prev_NLSFq_Q15 ) );
403                 silk_memset( &psEnc->state_Fxx[ 1 ].sCmn.sLP.In_LP_State, 0, sizeof( psEnc->state_Fxx[ 1 ].sCmn.sLP.In_LP_State ) );
404                 silk_memset( &psEnc->state_Fxx[ 1 ].sCmn.inputBuf,        0, sizeof( psEnc->state_Fxx[ 1 ].sCmn.inputBuf ) );
405                 psEnc->state_Fxx[ 1 ].sCmn.prevLag                = 100;
406                 psEnc->state_Fxx[ 1 ].sCmn.sNSQ.lagPrev           = 100;
407                 psEnc->state_Fxx[ 1 ].sShape.LastGainIndex        = 10;
408                 psEnc->state_Fxx[ 1 ].sCmn.prevSignalType         = TYPE_NO_VOICE_ACTIVITY;
409                 psEnc->state_Fxx[ 1 ].sCmn.sNSQ.prev_inv_gain_Q16 = 65536;
410             }
411
412             /* Encode */
413             for( n = 0; n < encControl->nChannelsInternal; n++ ) {
414                 if( encControl->nChannelsInternal == 1 ) {
415                     channelRate_bps = TargetRate_bps;
416                 } else {
417                     channelRate_bps = MStargetRates_bps[ n ];
418                 }
419
420                 if( channelRate_bps > 0 ) {
421                     opus_int condCoding;
422
423                     silk_control_SNR( &psEnc->state_Fxx[ n ].sCmn, channelRate_bps );
424
425                     /* Use independent coding if no previous frame available */
426                     if( psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.nFramesEncoded - n <= 0 ) {
427                         condCoding = CODE_INDEPENDENTLY;
428                     } else if( n > 0 && psEnc->prev_decode_only_middle ) {
429                         /* If we skipped a side frame in this packet, we don't
430                            need LTP scaling; the LTP state is well-defined. */
431                         condCoding = CODE_INDEPENDENTLY_NO_LTP_SCALING;
432                     } else {
433                         condCoding = CODE_CONDITIONALLY;
434                     }
435                     if( ( ret = silk_encode_frame_Fxx( &psEnc->state_Fxx[ n ], nBytesOut, psRangeEnc, condCoding ) ) != 0 ) {
436                         silk_assert( 0 );
437                     }
438                     psEnc->state_Fxx[ n ].sCmn.nFramesEncoded++;
439                 }
440                 psEnc->state_Fxx[ n ].sCmn.controlled_since_last_payload = 0;
441                 psEnc->state_Fxx[ n ].sCmn.inputBufIx = 0;
442             }
443             psEnc->prev_decode_only_middle = psEnc->sStereo.mid_only_flags[ psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.nFramesEncoded - 1 ];
444
445             /* Insert VAD and FEC flags at beginning of bitstream */
446             if( *nBytesOut > 0 && psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.nFramesEncoded == psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.nFramesPerPacket) {
447                 flags = 0;
448                 for( n = 0; n < encControl->nChannelsInternal; n++ ) {
449                     for( i = 0; i < psEnc->state_Fxx[ n ].sCmn.nFramesPerPacket; i++ ) {
450                         flags  = silk_LSHIFT( flags, 1 );
451                         flags |= psEnc->state_Fxx[ n ].sCmn.VAD_flags[ i ];
452                     }
453                     flags  = silk_LSHIFT( flags, 1 );
454                     flags |= psEnc->state_Fxx[ n ].sCmn.LBRR_flag;
455                 }
456                 if( !prefillFlag ) {
457                     ec_enc_patch_initial_bits( psRangeEnc, flags, ( psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.nFramesPerPacket + 1 ) * encControl->nChannelsInternal );
458                 }
459
460                 /* Return zero bytes if all channels DTXed */
461                 if( psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.inDTX && ( encControl->nChannelsInternal == 1 || psEnc->state_Fxx[ 1 ].sCmn.inDTX ) ) {
462                     *nBytesOut = 0;
463                 }
464
465                 psEnc->nBitsExceeded += *nBytesOut * 8;
466                 psEnc->nBitsExceeded -= silk_DIV32_16( silk_MUL( encControl->bitRate, encControl->payloadSize_ms ), 1000 );
467                 psEnc->nBitsExceeded  = silk_LIMIT( psEnc->nBitsExceeded, 0, 10000 );
468
469                 /* Update flag indicating if bandwidth switching is allowed */
470                 speech_act_thr_for_switch_Q8 = silk_SMLAWB( SILK_FIX_CONST( SPEECH_ACTIVITY_DTX_THRES, 8 ),
471                     SILK_FIX_CONST( ( 1 - SPEECH_ACTIVITY_DTX_THRES ) / MAX_BANDWIDTH_SWITCH_DELAY_MS, 16 + 8 ), psEnc->timeSinceSwitchAllowed_ms );
472                 if( psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.speech_activity_Q8 < speech_act_thr_for_switch_Q8 ) {
473                     psEnc->allowBandwidthSwitch = 1;
474                     psEnc->timeSinceSwitchAllowed_ms = 0;
475                 } else {
476                     psEnc->allowBandwidthSwitch = 0;
477                     psEnc->timeSinceSwitchAllowed_ms += encControl->payloadSize_ms;
478                 }
479             }
480
481             if( nSamplesIn == 0 ) {
482                 break;
483             }
484         } else {
485             break;
486         }
487     }
488
489     psEnc->nPrevChannelsInternal = encControl->nChannelsInternal;
490
491     encControl->allowBandwidthSwitch = psEnc->allowBandwidthSwitch;
492     encControl->inWBmodeWithoutVariableLP = psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.fs_kHz == 16 && psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.sLP.mode == 0;
493     encControl->internalSampleRate = silk_SMULBB( psEnc->state_Fxx[ 0 ].sCmn.fs_kHz, 1000 );
494     encControl->stereoWidth_Q14 = encControl->toMono ? 0 : psEnc->sStereo.smth_width_Q14;
495     if( prefillFlag ) {
496         encControl->payloadSize_ms = tmp_payloadSize_ms;
497         encControl->complexity = tmp_complexity;
498         for( n = 0; n < encControl->nChannelsInternal; n++ ) {
499             psEnc->state_Fxx[ n ].sCmn.controlled_since_last_payload = 0;
500             psEnc->state_Fxx[ n ].sCmn.prefillFlag = 0;
501         }
502     }
503
504     return ret;
505 }
506