]> git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/ac3.c
Merge commit 'e5997152f54f790229c99f237f8eb6b5b1ee683a'
[ffmpeg] / libavcodec / ac3.c
1 /*
2  * Common code between the AC-3 encoder and decoder
3  * Copyright (c) 2000 Fabrice Bellard
4  *
5  * This file is part of FFmpeg.
6  *
7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 /**
23  * @file
24  * Common code between the AC-3 encoder and decoder.
25  */
26
27 #include "avcodec.h"
28 #include "ac3.h"
29 #include "get_bits.h"
30
31 /**
32  * Starting frequency coefficient bin for each critical band.
33  */
34 const uint8_t ff_ac3_band_start_tab[AC3_CRITICAL_BANDS+1] = {
35       0,  1,   2,   3,   4,   5,   6,   7,   8,   9,
36      10,  11, 12,  13,  14,  15,  16,  17,  18,  19,
37      20,  21, 22,  23,  24,  25,  26,  27,  28,  31,
38      34,  37, 40,  43,  46,  49,  55,  61,  67,  73,
39      79,  85, 97, 109, 121, 133, 157, 181, 205, 229, 253
40 };
41
42 #if CONFIG_HARDCODED_TABLES
43
44 /**
45  * Map each frequency coefficient bin to the critical band that contains it.
46  */
47 const uint8_t ff_ac3_bin_to_band_tab[253] = {
48      0,
49      1,  2,  3,  4,  5,  6,  7,  8,  9, 10, 11, 12,
50     13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24,
51     25, 26, 27, 28, 28, 28, 29, 29, 29, 30, 30, 30,
52     31, 31, 31, 32, 32, 32, 33, 33, 33, 34, 34, 34,
53     35, 35, 35, 35, 35, 35, 36, 36, 36, 36, 36, 36,
54     37, 37, 37, 37, 37, 37, 38, 38, 38, 38, 38, 38,
55     39, 39, 39, 39, 39, 39, 40, 40, 40, 40, 40, 40,
56     41, 41, 41, 41, 41, 41, 41, 41, 41, 41, 41, 41,
57     42, 42, 42, 42, 42, 42, 42, 42, 42, 42, 42, 42,
58     43, 43, 43, 43, 43, 43, 43, 43, 43, 43, 43, 43,
59     44, 44, 44, 44, 44, 44, 44, 44, 44, 44, 44, 44,
60     45, 45, 45, 45, 45, 45, 45, 45, 45, 45, 45, 45,
61     45, 45, 45, 45, 45, 45, 45, 45, 45, 45, 45, 45,
62     46, 46, 46, 46, 46, 46, 46, 46, 46, 46, 46, 46,
63     46, 46, 46, 46, 46, 46, 46, 46, 46, 46, 46, 46,
64     47, 47, 47, 47, 47, 47, 47, 47, 47, 47, 47, 47,
65     47, 47, 47, 47, 47, 47, 47, 47, 47, 47, 47, 47,
66     48, 48, 48, 48, 48, 48, 48, 48, 48, 48, 48, 48,
67     48, 48, 48, 48, 48, 48, 48, 48, 48, 48, 48, 48,
68     49, 49, 49, 49, 49, 49, 49, 49, 49, 49, 49, 49,
69     49, 49, 49, 49, 49, 49, 49, 49, 49, 49, 49, 49
70 };
71
72 #else /* CONFIG_HARDCODED_TABLES */
73 uint8_t ff_ac3_bin_to_band_tab[253];
74 #endif
75
76 static inline int calc_lowcomp1(int a, int b0, int b1, int c)
77 {
78     if ((b0 + 256) == b1) {
79         a = c;
80     } else if (b0 > b1) {
81         a = FFMAX(a - 64, 0);
82     }
83     return a;
84 }
85
86 static inline int calc_lowcomp(int a, int b0, int b1, int bin)
87 {
88     if (bin < 7) {
89         return calc_lowcomp1(a, b0, b1, 384);
90     } else if (bin < 20) {
91         return calc_lowcomp1(a, b0, b1, 320);
92     } else {
93         return FFMAX(a - 128, 0);
94     }
95 }
96
97 void ff_ac3_bit_alloc_calc_psd(int8_t *exp, int start, int end, int16_t *psd,
98                                int16_t *band_psd)
99 {
100     int bin, band;
101
102     /* exponent mapping to PSD */
103     for (bin = start; bin < end; bin++) {
104         psd[bin]=(3072 - (exp[bin] << 7));
105     }
106
107     /* PSD integration */
108     bin  = start;
109     band = ff_ac3_bin_to_band_tab[start];
110     do {
111         int v = psd[bin++];
112         int band_end = FFMIN(ff_ac3_band_start_tab[band+1], end);
113         for (; bin < band_end; bin++) {
114             int max = FFMAX(v, psd[bin]);
115             /* logadd */
116             int adr = FFMIN(max - ((v + psd[bin] + 1) >> 1), 255);
117             v = max + ff_ac3_log_add_tab[adr];
118         }
119         band_psd[band++] = v;
120     } while (end > ff_ac3_band_start_tab[band]);
121 }
122
123 int ff_ac3_bit_alloc_calc_mask(AC3BitAllocParameters *s, int16_t *band_psd,
124                                int start, int end, int fast_gain, int is_lfe,
125                                int dba_mode, int dba_nsegs, uint8_t *dba_offsets,
126                                uint8_t *dba_lengths, uint8_t *dba_values,
127                                int16_t *mask)
128 {
129     int16_t excite[AC3_CRITICAL_BANDS]; /* excitation */
130     int band;
131     int band_start, band_end, begin, end1;
132     int lowcomp, fastleak, slowleak;
133
134     if (end <= 0)
135         return AVERROR_INVALIDDATA;
136
137     /* excitation function */
138     band_start = ff_ac3_bin_to_band_tab[start];
139     band_end   = ff_ac3_bin_to_band_tab[end-1] + 1;
140
141     if (band_start == 0) {
142         lowcomp = 0;
143         lowcomp = calc_lowcomp1(lowcomp, band_psd[0], band_psd[1], 384);
144         excite[0] = band_psd[0] - fast_gain - lowcomp;
145         lowcomp = calc_lowcomp1(lowcomp, band_psd[1], band_psd[2], 384);
146         excite[1] = band_psd[1] - fast_gain - lowcomp;
147         begin = 7;
148         for (band = 2; band < 7; band++) {
149             if (!(is_lfe && band == 6))
150                 lowcomp = calc_lowcomp1(lowcomp, band_psd[band], band_psd[band+1], 384);
151             fastleak = band_psd[band] - fast_gain;
152             slowleak = band_psd[band] - s->slow_gain;
153             excite[band] = fastleak - lowcomp;
154             if (!(is_lfe && band == 6)) {
155                 if (band_psd[band] <= band_psd[band+1]) {
156                     begin = band + 1;
157                     break;
158                 }
159             }
160         }
161
162         end1 = FFMIN(band_end, 22);
163         for (band = begin; band < end1; band++) {
164             if (!(is_lfe && band == 6))
165                 lowcomp = calc_lowcomp(lowcomp, band_psd[band], band_psd[band+1], band);
166             fastleak = FFMAX(fastleak - s->fast_decay, band_psd[band] - fast_gain);
167             slowleak = FFMAX(slowleak - s->slow_decay, band_psd[band] - s->slow_gain);
168             excite[band] = FFMAX(fastleak - lowcomp, slowleak);
169         }
170         begin = 22;
171     } else {
172         /* coupling channel */
173         begin = band_start;
174         fastleak = (s->cpl_fast_leak << 8) + 768;
175         slowleak = (s->cpl_slow_leak << 8) + 768;
176     }
177
178     for (band = begin; band < band_end; band++) {
179         fastleak = FFMAX(fastleak - s->fast_decay, band_psd[band] - fast_gain);
180         slowleak = FFMAX(slowleak - s->slow_decay, band_psd[band] - s->slow_gain);
181         excite[band] = FFMAX(fastleak, slowleak);
182     }
183
184     /* compute masking curve */
185
186     for (band = band_start; band < band_end; band++) {
187         int tmp = s->db_per_bit - band_psd[band];
188         if (tmp > 0) {
189             excite[band] += tmp >> 2;
190         }
191         mask[band] = FFMAX(ff_ac3_hearing_threshold_tab[band >> s->sr_shift][s->sr_code], excite[band]);
192     }
193
194     /* delta bit allocation */
195
196     if (dba_mode == DBA_REUSE || dba_mode == DBA_NEW) {
197         int i, seg, delta;
198         if (dba_nsegs > 8)
199             return -1;
200         band = band_start;
201         for (seg = 0; seg < dba_nsegs; seg++) {
202             band += dba_offsets[seg];
203             if (band >= AC3_CRITICAL_BANDS || dba_lengths[seg] > AC3_CRITICAL_BANDS-band)
204                 return -1;
205             if (dba_values[seg] >= 4) {
206                 delta = (dba_values[seg] - 3) * 128;
207             } else {
208                 delta = (dba_values[seg] - 4) * 128;
209             }
210             for (i = 0; i < dba_lengths[seg]; i++) {
211                 mask[band++] += delta;
212             }
213         }
214     }
215     return 0;
216 }
217
218 /**
219  * Initialize some tables.
220  * note: This function must remain thread safe because it is called by the
221  *       AVParser init code.
222  */
223 av_cold void ff_ac3_common_init(void)
224 {
225 #if !CONFIG_HARDCODED_TABLES
226     /* compute ff_ac3_bin_to_band_tab from ff_ac3_band_start_tab */
227     int bin = 0, band;
228     for (band = 0; band < AC3_CRITICAL_BANDS; band++) {
229         int band_end = ff_ac3_band_start_tab[band+1];
230         while (bin < band_end)
231             ff_ac3_bin_to_band_tab[bin++] = band;
232     }
233 #endif /* !CONFIG_HARDCODED_TABLES */
234 }