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

   1 /*
   2  * The simplest AC-3 encoder
   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 ac3enc.c
  24  * The simplest AC-3 encoder.
  25  */
  26 //#define DEBUG
  27 //#define DEBUG_BITALLOC
  28 #include "libavutil/crc.h"
  29 #include "avcodec.h"
  30 #include "bitstream.h"
  31 #include "ac3.h"
  32
  33 typedef struct AC3EncodeContext {
  34     PutBitContext pb;
  35     int nb_channels;
  36     int nb_all_channels;
  37     int lfe_channel;
  38     int bit_rate;
  39     unsigned int sample_rate;
  40     unsigned int bitstream_id;
  41     unsigned int frame_size_min; /* minimum frame size in case rounding is necessary */
  42     unsigned int frame_size; /* current frame size in words */
  43     unsigned int bits_written;
  44     unsigned int samples_written;
  45     int sr_shift;
  46     unsigned int frame_size_code;
  47     unsigned int sr_code; /* frequency */
  48     unsigned int channel_mode;
  49     int lfe;
  50     unsigned int bitstream_mode;
  51     short last_samples[AC3_MAX_CHANNELS][256];
  52     unsigned int chbwcod[AC3_MAX_CHANNELS];
  53     int nb_coefs[AC3_MAX_CHANNELS];
  54
  55     /* bitrate allocation control */
  56     int slow_gain_code, slow_decay_code, fast_decay_code, db_per_bit_code, floor_code;
  57     AC3BitAllocParameters bit_alloc;
  58     int coarse_snr_offset;
  59     int fast_gain_code[AC3_MAX_CHANNELS];
  60     int fine_snr_offset[AC3_MAX_CHANNELS];
  61     /* mantissa encoding */
  62     int mant1_cnt, mant2_cnt, mant4_cnt;
  63 } AC3EncodeContext;
  64
  65 static int16_t costab[64];
  66 static int16_t sintab[64];
  67 static int16_t xcos1[128];
  68 static int16_t xsin1[128];
  69
  70 #define MDCT_NBITS 9
  71 #define N         (1 << MDCT_NBITS)
  72
  73 /* new exponents are sent if their Norm 1 exceed this number */
  74 #define EXP_DIFF_THRESHOLD 1000
  75
  76 static inline int16_t fix15(float a)
  77 {
  78     int v;
  79     v = (int)(a * (float)(1 << 15));
  80     if (v < -32767)
  81         v = -32767;
  82     else if (v > 32767)
  83         v = 32767;
  84     return v;
  85 }
  86
  87 typedef struct IComplex {
  88     short re,im;
  89 } IComplex;
  90
  91 static void fft_init(int ln)
  92 {
  93     int i, n;
  94     float alpha;
  95
  96     n = 1 << ln;
  97
  98     for(i=0;i<(n/2);i++) {
  99         alpha = 2 * M_PI * (float)i / (float)n;
 100         costab[i] = fix15(cos(alpha));
 101         sintab[i] = fix15(sin(alpha));
 102     }
 103 }
 104
 105 /* butter fly op */
 106 #define BF(pre, pim, qre, qim, pre1, pim1, qre1, qim1) \
 107 {\
 108   int ax, ay, bx, by;\
 109   bx=pre1;\
 110   by=pim1;\
 111   ax=qre1;\
 112   ay=qim1;\
 113   pre = (bx + ax) >> 1;\
 114   pim = (by + ay) >> 1;\
 115   qre = (bx - ax) >> 1;\
 116   qim = (by - ay) >> 1;\
 117 }
 118
 119 #define MUL16(a,b) ((a) * (b))
 120
 121 #define CMUL(pre, pim, are, aim, bre, bim) \
 122 {\
 123    pre = (MUL16(are, bre) - MUL16(aim, bim)) >> 15;\
 124    pim = (MUL16(are, bim) + MUL16(bre, aim)) >> 15;\
 125 }
 126
 127
 128 /* do a 2^n point complex fft on 2^ln points. */
 129 static void fft(IComplex *z, int ln)
 130 {
 131     int        j, l, np, np2;
 132     int        nblocks, nloops;
 133     register IComplex *p,*q;
 134     int tmp_re, tmp_im;
 135
 136     np = 1 << ln;
 137
 138     /* reverse */
 139     for(j=0;j<np;j++) {
 140         int k = ff_reverse[j] >> (8 - ln);
 141         if (k < j)
 142             FFSWAP(IComplex, z[k], z[j]);
 143     }
 144
 145     /* pass 0 */
 146
 147     p=&z[0];
 148     j=(np >> 1);
 149     do {
 150         BF(p[0].re, p[0].im, p[1].re, p[1].im,
 151            p[0].re, p[0].im, p[1].re, p[1].im);
 152         p+=2;
 153     } while (--j != 0);
 154
 155     /* pass 1 */
 156
 157     p=&z[0];
 158     j=np >> 2;
 159     do {
 160         BF(p[0].re, p[0].im, p[2].re, p[2].im,
 161            p[0].re, p[0].im, p[2].re, p[2].im);
 162         BF(p[1].re, p[1].im, p[3].re, p[3].im,
 163            p[1].re, p[1].im, p[3].im, -p[3].re);
 164         p+=4;
 165     } while (--j != 0);
 166
 167     /* pass 2 .. ln-1 */
 168
 169     nblocks = np >> 3;
 170     nloops = 1 << 2;
 171     np2 = np >> 1;
 172     do {
 173         p = z;
 174         q = z + nloops;
 175         for (j = 0; j < nblocks; ++j) {
 176
 177             BF(p->re, p->im, q->re, q->im,
 178                p->re, p->im, q->re, q->im);
 179
 180             p++;
 181             q++;
 182             for(l = nblocks; l < np2; l += nblocks) {
 183                 CMUL(tmp_re, tmp_im, costab[l], -sintab[l], q->re, q->im);
 184                 BF(p->re, p->im, q->re, q->im,
 185                    p->re, p->im, tmp_re, tmp_im);
 186                 p++;
 187                 q++;
 188             }
 189             p += nloops;
 190             q += nloops;
 191         }
 192         nblocks = nblocks >> 1;
 193         nloops = nloops << 1;
 194     } while (nblocks != 0);
 195 }
 196
 197 /* do a 512 point mdct */
 198 static void mdct512(int32_t *out, int16_t *in)
 199 {
 200     int i, re, im, re1, im1;
 201     int16_t rot[N];
 202     IComplex x[N/4];
 203
 204     /* shift to simplify computations */
 205     for(i=0;i<N/4;i++)
 206         rot[i] = -in[i + 3*N/4];
 207     for(i=N/4;i<N;i++)
 208         rot[i] = in[i - N/4];
 209
 210     /* pre rotation */
 211     for(i=0;i<N/4;i++) {
 212         re = ((int)rot[2*i] - (int)rot[N-1-2*i]) >> 1;
 213         im = -((int)rot[N/2+2*i] - (int)rot[N/2-1-2*i]) >> 1;
 214         CMUL(x[i].re, x[i].im, re, im, -xcos1[i], xsin1[i]);
 215     }
 216
 217     fft(x, MDCT_NBITS - 2);
 218
 219     /* post rotation */
 220     for(i=0;i<N/4;i++) {
 221         re = x[i].re;
 222         im = x[i].im;
 223         CMUL(re1, im1, re, im, xsin1[i], xcos1[i]);
 224         out[2*i] = im1;
 225         out[N/2-1-2*i] = re1;
 226     }
 227 }
 228
 229 /* XXX: use another norm ? */
 230 static int calc_exp_diff(uint8_t *exp1, uint8_t *exp2, int n)
 231 {
 232     int sum, i;
 233     sum = 0;
 234     for(i=0;i<n;i++) {
 235         sum += abs(exp1[i] - exp2[i]);
 236     }
 237     return sum;
 238 }
 239
 240 static void compute_exp_strategy(uint8_t exp_strategy[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS],
 241                                  uint8_t exp[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
 242                                  int ch, int is_lfe)
 243 {
 244     int i, j;
 245     int exp_diff;
 246
 247     /* estimate if the exponent variation & decide if they should be
 248        reused in the next frame */
 249     exp_strategy[0][ch] = EXP_NEW;
 250     for(i=1;i<NB_BLOCKS;i++) {
 251         exp_diff = calc_exp_diff(exp[i][ch], exp[i-1][ch], N/2);
 252 #ifdef DEBUG
 253         av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "exp_diff=%d\n", exp_diff);
 254 #endif
 255         if (exp_diff > EXP_DIFF_THRESHOLD)
 256             exp_strategy[i][ch] = EXP_NEW;
 257         else
 258             exp_strategy[i][ch] = EXP_REUSE;
 259     }
 260     if (is_lfe)
 261         return;
 262
 263     /* now select the encoding strategy type : if exponents are often
 264        recoded, we use a coarse encoding */
 265     i = 0;
 266     while (i < NB_BLOCKS) {
 267         j = i + 1;
 268         while (j < NB_BLOCKS && exp_strategy[j][ch] == EXP_REUSE)
 269             j++;
 270         switch(j - i) {
 271         case 1:
 272             exp_strategy[i][ch] = EXP_D45;
 273             break;
 274         case 2:
 275         case 3:
 276             exp_strategy[i][ch] = EXP_D25;
 277             break;
 278         default:
 279             exp_strategy[i][ch] = EXP_D15;
 280             break;
 281         }
 282         i = j;
 283     }
 284 }
 285
 286 /* set exp[i] to min(exp[i], exp1[i]) */
 287 static void exponent_min(uint8_t exp[N/2], uint8_t exp1[N/2], int n)
 288 {
 289     int i;
 290
 291     for(i=0;i<n;i++) {
 292         if (exp1[i] < exp[i])
 293             exp[i] = exp1[i];
 294     }
 295 }
 296
 297 /* update the exponents so that they are the ones the decoder will
 298    decode. Return the number of bits used to code the exponents */
 299 static int encode_exp(uint8_t encoded_exp[N/2],
 300                       uint8_t exp[N/2],
 301                       int nb_exps,
 302                       int exp_strategy)
 303 {
 304     int group_size, nb_groups, i, j, k, exp_min;
 305     uint8_t exp1[N/2];
 306
 307     switch(exp_strategy) {
 308     case EXP_D15:
 309         group_size = 1;
 310         break;
 311     case EXP_D25:
 312         group_size = 2;
 313         break;
 314     default:
 315     case EXP_D45:
 316         group_size = 4;
 317         break;
 318     }
 319     nb_groups = ((nb_exps + (group_size * 3) - 4) / (3 * group_size)) * 3;
 320
 321     /* for each group, compute the minimum exponent */
 322     exp1[0] = exp[0]; /* DC exponent is handled separately */
 323     k = 1;
 324     for(i=1;i<=nb_groups;i++) {
 325         exp_min = exp[k];
 326         assert(exp_min >= 0 && exp_min <= 24);
 327         for(j=1;j<group_size;j++) {
 328             if (exp[k+j] < exp_min)
 329                 exp_min = exp[k+j];
 330         }
 331         exp1[i] = exp_min;
 332         k += group_size;
 333     }
 334
 335     /* constraint for DC exponent */
 336     if (exp1[0] > 15)
 337         exp1[0] = 15;
 338
 339     /* Decrease the delta between each groups to within 2
 340      * so that they can be differentially encoded */
 341     for (i=1;i<=nb_groups;i++)
 342         exp1[i] = FFMIN(exp1[i], exp1[i-1] + 2);
 343     for (i=nb_groups-1;i>=0;i--)
 344         exp1[i] = FFMIN(exp1[i], exp1[i+1] + 2);
 345
 346     /* now we have the exponent values the decoder will see */
 347     encoded_exp[0] = exp1[0];
 348     k = 1;
 349     for(i=1;i<=nb_groups;i++) {
 350         for(j=0;j<group_size;j++) {
 351             encoded_exp[k+j] = exp1[i];
 352         }
 353         k += group_size;
 354     }
 355
 356 #if defined(DEBUG)
 357     av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "exponents: strategy=%d\n", exp_strategy);
 358     for(i=0;i<=nb_groups * group_size;i++) {
 359         av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "%d ", encoded_exp[i]);
 360     }
 361     av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "\n");
 362 #endif
 363
 364     return 4 + (nb_groups / 3) * 7;
 365 }
 366
 367 /* return the size in bits taken by the mantissa */
 368 static int compute_mantissa_size(AC3EncodeContext *s, uint8_t *m, int nb_coefs)
 369 {
 370     int bits, mant, i;
 371
 372     bits = 0;
 373     for(i=0;i<nb_coefs;i++) {
 374         mant = m[i];
 375         switch(mant) {
 376         case 0:
 377             /* nothing */
 378             break;
 379         case 1:
 380             /* 3 mantissa in 5 bits */
 381             if (s->mant1_cnt == 0)
 382                 bits += 5;
 383             if (++s->mant1_cnt == 3)
 384                 s->mant1_cnt = 0;
 385             break;
 386         case 2:
 387             /* 3 mantissa in 7 bits */
 388             if (s->mant2_cnt == 0)
 389                 bits += 7;
 390             if (++s->mant2_cnt == 3)
 391                 s->mant2_cnt = 0;
 392             break;
 393         case 3:
 394             bits += 3;
 395             break;
 396         case 4:
 397             /* 2 mantissa in 7 bits */
 398             if (s->mant4_cnt == 0)
 399                 bits += 7;
 400             if (++s->mant4_cnt == 2)
 401                 s->mant4_cnt = 0;
 402             break;
 403         case 14:
 404             bits += 14;
 405             break;
 406         case 15:
 407             bits += 16;
 408             break;
 409         default:
 410             bits += mant - 1;
 411             break;
 412         }
 413     }
 414     return bits;
 415 }
 416
 417
 418 static void bit_alloc_masking(AC3EncodeContext *s,
 419                               uint8_t encoded_exp[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
 420                               uint8_t exp_strategy[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS],
 421                               int16_t psd[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
 422                               int16_t mask[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][50])
 423 {
 424     int blk, ch;
 425     int16_t band_psd[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][50];
 426
 427     for(blk=0; blk<NB_BLOCKS; blk++) {
 428         for(ch=0;ch<s->nb_all_channels;ch++) {
 429             if(exp_strategy[blk][ch] == EXP_REUSE) {
 430                 memcpy(psd[blk][ch], psd[blk-1][ch], (N/2)*sizeof(int16_t));
 431                 memcpy(mask[blk][ch], mask[blk-1][ch], 50*sizeof(int16_t));
 432             } else {
 433                 ff_ac3_bit_alloc_calc_psd(encoded_exp[blk][ch], 0,
 434                                           s->nb_coefs[ch],
 435                                           psd[blk][ch], band_psd[blk][ch]);
 436                 ff_ac3_bit_alloc_calc_mask(&s->bit_alloc, band_psd[blk][ch],
 437                                            0, s->nb_coefs[ch],
 438                                            ff_ac3_fast_gain_tab[s->fast_gain_code[ch]],
 439                                            ch == s->lfe_channel,
 440                                            DBA_NONE, 0, NULL, NULL, NULL,
 441                                            mask[blk][ch]);
 442             }
 443         }
 444     }
 445 }
 446
 447 static int bit_alloc(AC3EncodeContext *s,
 448                      int16_t mask[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][50],
 449                      int16_t psd[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
 450                      uint8_t bap[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
 451                      int frame_bits, int coarse_snr_offset, int fine_snr_offset)
 452 {
 453     int i, ch;
 454     int snr_offset;
 455
 456     snr_offset = (((coarse_snr_offset - 15) << 4) + fine_snr_offset) << 2;
 457
 458     /* compute size */
 459     for(i=0;i<NB_BLOCKS;i++) {
 460         s->mant1_cnt = 0;
 461         s->mant2_cnt = 0;
 462         s->mant4_cnt = 0;
 463         for(ch=0;ch<s->nb_all_channels;ch++) {
 464             ff_ac3_bit_alloc_calc_bap(mask[i][ch], psd[i][ch], 0,
 465                                       s->nb_coefs[ch], snr_offset,
 466                                       s->bit_alloc.floor, ff_ac3_bap_tab,
 467                                       bap[i][ch]);
 468             frame_bits += compute_mantissa_size(s, bap[i][ch],
 469                                                  s->nb_coefs[ch]);
 470         }
 471     }
 472 #if 0
 473     printf("csnr=%d fsnr=%d frame_bits=%d diff=%d\n",
 474            coarse_snr_offset, fine_snr_offset, frame_bits,
 475            16 * s->frame_size - ((frame_bits + 7) & ~7));
 476 #endif
 477     return 16 * s->frame_size - frame_bits;
 478 }
 479
 480 #define SNR_INC1 4
 481
 482 static int compute_bit_allocation(AC3EncodeContext *s,
 483                                   uint8_t bap[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
 484                                   uint8_t encoded_exp[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
 485                                   uint8_t exp_strategy[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS],
 486                                   int frame_bits)
 487 {
 488     int i, ch;
 489     int coarse_snr_offset, fine_snr_offset;
 490     uint8_t bap1[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2];
 491     int16_t psd[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2];
 492     int16_t mask[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][50];
 493     static const int frame_bits_inc[8] = { 0, 0, 2, 2, 2, 4, 2, 4 };
 494
 495     /* init default parameters */
 496     s->slow_decay_code = 2;
 497     s->fast_decay_code = 1;
 498     s->slow_gain_code = 1;
 499     s->db_per_bit_code = 2;
 500     s->floor_code = 4;
 501     for(ch=0;ch<s->nb_all_channels;ch++)
 502         s->fast_gain_code[ch] = 4;
 503
 504     /* compute real values */
 505     s->bit_alloc.sr_code = s->sr_code;
 506     s->bit_alloc.sr_shift = s->sr_shift;
 507     s->bit_alloc.slow_decay = ff_ac3_slow_decay_tab[s->slow_decay_code] >> s->sr_shift;
 508     s->bit_alloc.fast_decay = ff_ac3_fast_decay_tab[s->fast_decay_code] >> s->sr_shift;
 509     s->bit_alloc.slow_gain = ff_ac3_slow_gain_tab[s->slow_gain_code];
 510     s->bit_alloc.db_per_bit = ff_ac3_db_per_bit_tab[s->db_per_bit_code];
 511     s->bit_alloc.floor = ff_ac3_floor_tab[s->floor_code];
 512
 513     /* header size */
 514     frame_bits += 65;
 515     // if (s->channel_mode == 2)
 516     //    frame_bits += 2;
 517     frame_bits += frame_bits_inc[s->channel_mode];
 518
 519     /* audio blocks */
 520     for(i=0;i<NB_BLOCKS;i++) {
 521         frame_bits += s->nb_channels * 2 + 2; /* blksw * c, dithflag * c, dynrnge, cplstre */
 522         if (s->channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO) {
 523             frame_bits++; /* rematstr */
 524             if(i==0) frame_bits += 4;
 525         }
 526         frame_bits += 2 * s->nb_channels; /* chexpstr[2] * c */
 527         if (s->lfe)
 528             frame_bits++; /* lfeexpstr */
 529         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
 530             if (exp_strategy[i][ch] != EXP_REUSE)
 531                 frame_bits += 6 + 2; /* chbwcod[6], gainrng[2] */
 532         }
 533         frame_bits++; /* baie */
 534         frame_bits++; /* snr */
 535         frame_bits += 2; /* delta / skip */
 536     }
 537     frame_bits++; /* cplinu for block 0 */
 538     /* bit alloc info */
 539     /* sdcycod[2], fdcycod[2], sgaincod[2], dbpbcod[2], floorcod[3] */
 540     /* csnroffset[6] */
 541     /* (fsnoffset[4] + fgaincod[4]) * c */
 542     frame_bits += 2*4 + 3 + 6 + s->nb_all_channels * (4 + 3);
 543
 544     /* auxdatae, crcrsv */
 545     frame_bits += 2;
 546
 547     /* CRC */
 548     frame_bits += 16;
 549
 550     /* calculate psd and masking curve before doing bit allocation */
 551     bit_alloc_masking(s, encoded_exp, exp_strategy, psd, mask);
 552
 553     /* now the big work begins : do the bit allocation. Modify the snr
 554        offset until we can pack everything in the requested frame size */
 555
 556     coarse_snr_offset = s->coarse_snr_offset;
 557     while (coarse_snr_offset >= 0 &&
 558            bit_alloc(s, mask, psd, bap, frame_bits, coarse_snr_offset, 0) < 0)
 559         coarse_snr_offset -= SNR_INC1;
 560     if (coarse_snr_offset < 0) {
 561         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Bit allocation failed. Try increasing the bitrate.\n");
 562         return -1;
 563     }
 564     while ((coarse_snr_offset + SNR_INC1) <= 63 &&
 565            bit_alloc(s, mask, psd, bap1, frame_bits,
 566                      coarse_snr_offset + SNR_INC1, 0) >= 0) {
 567         coarse_snr_offset += SNR_INC1;
 568         memcpy(bap, bap1, sizeof(bap1));
 569     }
 570     while ((coarse_snr_offset + 1) <= 63 &&
 571            bit_alloc(s, mask, psd, bap1, frame_bits, coarse_snr_offset + 1, 0) >= 0) {
 572         coarse_snr_offset++;
 573         memcpy(bap, bap1, sizeof(bap1));
 574     }
 575
 576     fine_snr_offset = 0;
 577     while ((fine_snr_offset + SNR_INC1) <= 15 &&
 578            bit_alloc(s, mask, psd, bap1, frame_bits,
 579                      coarse_snr_offset, fine_snr_offset + SNR_INC1) >= 0) {
 580         fine_snr_offset += SNR_INC1;
 581         memcpy(bap, bap1, sizeof(bap1));
 582     }
 583     while ((fine_snr_offset + 1) <= 15 &&
 584            bit_alloc(s, mask, psd, bap1, frame_bits,
 585                      coarse_snr_offset, fine_snr_offset + 1) >= 0) {
 586         fine_snr_offset++;
 587         memcpy(bap, bap1, sizeof(bap1));
 588     }
 589
 590     s->coarse_snr_offset = coarse_snr_offset;
 591     for(ch=0;ch<s->nb_all_channels;ch++)
 592         s->fine_snr_offset[ch] = fine_snr_offset;
 593 #if defined(DEBUG_BITALLOC)
 594     {
 595         int j;
 596
 597         for(i=0;i<6;i++) {
 598             for(ch=0;ch<s->nb_all_channels;ch++) {
 599                 printf("Block #%d Ch%d:\n", i, ch);
 600                 printf("bap=");
 601                 for(j=0;j<s->nb_coefs[ch];j++) {
 602                     printf("%d ",bap[i][ch][j]);
 603                 }
 604                 printf("\n");
 605             }
 606         }
 607     }
 608 #endif
 609     return 0;
 610 }
 611
 612 static av_cold int AC3_encode_init(AVCodecContext *avctx)
 613 {
 614     int freq = avctx->sample_rate;
 615     int bitrate = avctx->bit_rate;
 616     int channels = avctx->channels;
 617     AC3EncodeContext *s = avctx->priv_data;
 618     int i, j, ch;
 619     float alpha;
 620     int bw_code;
 621     static const uint8_t channel_mode_defs[6] = {
 622         0x01, /* C */
 623         0x02, /* L R */
 624         0x03, /* L C R */
 625         0x06, /* L R SL SR */
 626         0x07, /* L C R SL SR */
 627         0x07, /* L C R SL SR (+LFE) */
 628     };
 629
 630     avctx->frame_size = AC3_FRAME_SIZE;
 631
 632     ac3_common_init();
 633
 634     /* number of channels */
 635     if (channels < 1 || channels > 6)
 636         return -1;
 637     s->channel_mode = channel_mode_defs[channels - 1];
 638     s->lfe = (channels == 6) ? 1 : 0;
 639     s->nb_all_channels = channels;
 640     s->nb_channels = channels > 5 ? 5 : channels;
 641     s->lfe_channel = s->lfe ? 5 : -1;
 642
 643     /* frequency */
 644     for(i=0;i<3;i++) {
 645         for(j=0;j<3;j++)
 646             if ((ff_ac3_sample_rate_tab[j] >> i) == freq)
 647                 goto found;
 648     }
 649     return -1;
 650  found:
 651     s->sample_rate = freq;
 652     s->sr_shift = i;
 653     s->sr_code = j;
 654     s->bitstream_id = 8 + s->sr_shift;
 655     s->bitstream_mode = 0; /* complete main audio service */
 656
 657     /* bitrate & frame size */
 658     for(i=0;i<19;i++) {
 659         if ((ff_ac3_bitrate_tab[i] >> s->sr_shift)*1000 == bitrate)
 660             break;
 661     }
 662     if (i == 19)
 663         return -1;
 664     s->bit_rate = bitrate;
 665     s->frame_size_code = i << 1;
 666     s->frame_size_min = ff_ac3_frame_size_tab[s->frame_size_code][s->sr_code];
 667     s->bits_written = 0;
 668     s->samples_written = 0;
 669     s->frame_size = s->frame_size_min;
 670
 671     /* bit allocation init */
 672     if(avctx->cutoff) {
 673         /* calculate bandwidth based on user-specified cutoff frequency */
 674         int cutoff = av_clip(avctx->cutoff, 1, s->sample_rate >> 1);
 675         int fbw_coeffs = cutoff * 512 / s->sample_rate;
 676         bw_code = av_clip((fbw_coeffs - 73) / 3, 0, 60);
 677     } else {
 678         /* use default bandwidth setting */
 679         /* XXX: should compute the bandwidth according to the frame
 680            size, so that we avoid annoying high frequency artifacts */
 681         bw_code = 50;
 682     }
 683     for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
 684         /* bandwidth for each channel */
 685         s->chbwcod[ch] = bw_code;
 686         s->nb_coefs[ch] = bw_code * 3 + 73;
 687     }
 688     if (s->lfe) {
 689         s->nb_coefs[s->lfe_channel] = 7; /* fixed */
 690     }
 691     /* initial snr offset */
 692     s->coarse_snr_offset = 40;
 693
 694     /* mdct init */
 695     fft_init(MDCT_NBITS - 2);
 696     for(i=0;i<N/4;i++) {
 697         alpha = 2 * M_PI * (i + 1.0 / 8.0) / (float)N;
 698         xcos1[i] = fix15(-cos(alpha));
 699         xsin1[i] = fix15(-sin(alpha));
 700     }
 701
 702     avctx->coded_frame= avcodec_alloc_frame();
 703     avctx->coded_frame->key_frame= 1;
 704
 705     return 0;
 706 }
 707
 708 /* output the AC-3 frame header */
 709 static void output_frame_header(AC3EncodeContext *s, unsigned char *frame)
 710 {
 711     init_put_bits(&s->pb, frame, AC3_MAX_CODED_FRAME_SIZE);
 712
 713     put_bits(&s->pb, 16, 0x0b77); /* frame header */
 714     put_bits(&s->pb, 16, 0); /* crc1: will be filled later */
 715     put_bits(&s->pb, 2, s->sr_code);
 716     put_bits(&s->pb, 6, s->frame_size_code + (s->frame_size - s->frame_size_min));
 717     put_bits(&s->pb, 5, s->bitstream_id);
 718     put_bits(&s->pb, 3, s->bitstream_mode);
 719     put_bits(&s->pb, 3, s->channel_mode);
 720     if ((s->channel_mode & 0x01) && s->channel_mode != AC3_CHMODE_MONO)
 721         put_bits(&s->pb, 2, 1); /* XXX -4.5 dB */
 722     if (s->channel_mode & 0x04)
 723         put_bits(&s->pb, 2, 1); /* XXX -6 dB */
 724     if (s->channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO)
 725         put_bits(&s->pb, 2, 0); /* surround not indicated */
 726     put_bits(&s->pb, 1, s->lfe); /* LFE */
 727     put_bits(&s->pb, 5, 31); /* dialog norm: -31 db */
 728     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no compression control word */
 729     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no lang code */
 730     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no audio production info */
 731     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no copyright */
 732     put_bits(&s->pb, 1, 1); /* original bitstream */
 733     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no time code 1 */
 734     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no time code 2 */
 735     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no additional bit stream info */
 736 }
 737
 738 /* symetric quantization on 'levels' levels */
 739 static inline int sym_quant(int c, int e, int levels)
 740 {
 741     int v;
 742
 743     if (c >= 0) {
 744         v = (levels * (c << e)) >> 24;
 745         v = (v + 1) >> 1;
 746         v = (levels >> 1) + v;
 747     } else {
 748         v = (levels * ((-c) << e)) >> 24;
 749         v = (v + 1) >> 1;
 750         v = (levels >> 1) - v;
 751     }
 752     assert (v >= 0 && v < levels);
 753     return v;
 754 }
 755
 756 /* asymetric quantization on 2^qbits levels */
 757 static inline int asym_quant(int c, int e, int qbits)
 758 {
 759     int lshift, m, v;
 760
 761     lshift = e + qbits - 24;
 762     if (lshift >= 0)
 763         v = c << lshift;
 764     else
 765         v = c >> (-lshift);
 766     /* rounding */
 767     v = (v + 1) >> 1;
 768     m = (1 << (qbits-1));
 769     if (v >= m)
 770         v = m - 1;
 771     assert(v >= -m);
 772     return v & ((1 << qbits)-1);
 773 }
 774
 775 /* Output one audio block. There are NB_BLOCKS audio blocks in one AC-3
 776    frame */
 777 static void output_audio_block(AC3EncodeContext *s,
 778                                uint8_t exp_strategy[AC3_MAX_CHANNELS],
 779                                uint8_t encoded_exp[AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
 780                                uint8_t bap[AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
 781                                int32_t mdct_coefs[AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
 782                                int8_t global_exp[AC3_MAX_CHANNELS],
 783                                int block_num)
 784 {
 785     int ch, nb_groups, group_size, i, baie, rbnd;
 786     uint8_t *p;
 787     uint16_t qmant[AC3_MAX_CHANNELS][N/2];
 788     int exp0, exp1;
 789     int mant1_cnt, mant2_cnt, mant4_cnt;
 790     uint16_t *qmant1_ptr, *qmant2_ptr, *qmant4_ptr;
 791     int delta0, delta1, delta2;
 792
 793     for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++)
 794         put_bits(&s->pb, 1, 0); /* 512 point MDCT */
 795     for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++)
 796         put_bits(&s->pb, 1, 1); /* no dither */
 797     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no dynamic range */
 798     if (block_num == 0) {
 799         /* for block 0, even if no coupling, we must say it. This is a
 800            waste of bit :-) */
 801         put_bits(&s->pb, 1, 1); /* coupling strategy present */
 802         put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no coupling strategy */
 803     } else {
 804         put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no new coupling strategy */
 805     }
 806
 807     if (s->channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO)
 808       {
 809         if(block_num==0)
 810           {
 811             /* first block must define rematrixing (rematstr)  */
 812             put_bits(&s->pb, 1, 1);
 813
 814             /* dummy rematrixing rematflg(1:4)=0 */
 815             for (rbnd=0;rbnd<4;rbnd++)
 816               put_bits(&s->pb, 1, 0);
 817           }
 818         else
 819           {
 820             /* no matrixing (but should be used in the future) */
 821             put_bits(&s->pb, 1, 0);
 822           }
 823       }
 824
 825 #if defined(DEBUG)
 826     {
 827       static int count = 0;
 828       av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "Block #%d (%d)\n", block_num, count++);
 829     }
 830 #endif
 831     /* exponent strategy */
 832     for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
 833         put_bits(&s->pb, 2, exp_strategy[ch]);
 834     }
 835
 836     if (s->lfe) {
 837         put_bits(&s->pb, 1, exp_strategy[s->lfe_channel]);
 838     }
 839
 840     for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
 841         if (exp_strategy[ch] != EXP_REUSE)
 842             put_bits(&s->pb, 6, s->chbwcod[ch]);
 843     }
 844
 845     /* exponents */
 846     for (ch = 0; ch < s->nb_all_channels; ch++) {
 847         switch(exp_strategy[ch]) {
 848         case EXP_REUSE:
 849             continue;
 850         case EXP_D15:
 851             group_size = 1;
 852             break;
 853         case EXP_D25:
 854             group_size = 2;
 855             break;
 856         default:
 857         case EXP_D45:
 858             group_size = 4;
 859             break;
 860         }
 861         nb_groups = (s->nb_coefs[ch] + (group_size * 3) - 4) / (3 * group_size);
 862         p = encoded_exp[ch];
 863
 864         /* first exponent */
 865         exp1 = *p++;
 866         put_bits(&s->pb, 4, exp1);
 867
 868         /* next ones are delta encoded */
 869         for(i=0;i<nb_groups;i++) {
 870             /* merge three delta in one code */
 871             exp0 = exp1;
 872             exp1 = p[0];
 873             p += group_size;
 874             delta0 = exp1 - exp0 + 2;
 875
 876             exp0 = exp1;
 877             exp1 = p[0];
 878             p += group_size;
 879             delta1 = exp1 - exp0 + 2;
 880
 881             exp0 = exp1;
 882             exp1 = p[0];
 883             p += group_size;
 884             delta2 = exp1 - exp0 + 2;
 885
 886             put_bits(&s->pb, 7, ((delta0 * 5 + delta1) * 5) + delta2);
 887         }
 888
 889         if (ch != s->lfe_channel)
 890             put_bits(&s->pb, 2, 0); /* no gain range info */
 891     }
 892
 893     /* bit allocation info */
 894     baie = (block_num == 0);
 895     put_bits(&s->pb, 1, baie);
 896     if (baie) {
 897         put_bits(&s->pb, 2, s->slow_decay_code);
 898         put_bits(&s->pb, 2, s->fast_decay_code);
 899         put_bits(&s->pb, 2, s->slow_gain_code);
 900         put_bits(&s->pb, 2, s->db_per_bit_code);
 901         put_bits(&s->pb, 3, s->floor_code);
 902     }
 903
 904     /* snr offset */
 905     put_bits(&s->pb, 1, baie); /* always present with bai */
 906     if (baie) {
 907         put_bits(&s->pb, 6, s->coarse_snr_offset);
 908         for(ch=0;ch<s->nb_all_channels;ch++) {
 909             put_bits(&s->pb, 4, s->fine_snr_offset[ch]);
 910             put_bits(&s->pb, 3, s->fast_gain_code[ch]);
 911         }
 912     }
 913
 914     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no delta bit allocation */
 915     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no data to skip */
 916
 917     /* mantissa encoding : we use two passes to handle the grouping. A
 918        one pass method may be faster, but it would necessitate to
 919        modify the output stream. */
 920
 921     /* first pass: quantize */
 922     mant1_cnt = mant2_cnt = mant4_cnt = 0;
 923     qmant1_ptr = qmant2_ptr = qmant4_ptr = NULL;
 924
 925     for (ch = 0; ch < s->nb_all_channels; ch++) {
 926         int b, c, e, v;
 927
 928         for(i=0;i<s->nb_coefs[ch];i++) {
 929             c = mdct_coefs[ch][i];
 930             e = encoded_exp[ch][i] - global_exp[ch];
 931             b = bap[ch][i];
 932             switch(b) {
 933             case 0:
 934                 v = 0;
 935                 break;
 936             case 1:
 937                 v = sym_quant(c, e, 3);
 938                 switch(mant1_cnt) {
 939                 case 0:
 940                     qmant1_ptr = &qmant[ch][i];
 941                     v = 9 * v;
 942                     mant1_cnt = 1;
 943                     break;
 944                 case 1:
 945                     *qmant1_ptr += 3 * v;
 946                     mant1_cnt = 2;
 947                     v = 128;
 948                     break;
 949                 default:
 950                     *qmant1_ptr += v;
 951                     mant1_cnt = 0;
 952                     v = 128;
 953                     break;
 954                 }
 955                 break;
 956             case 2:
 957                 v = sym_quant(c, e, 5);
 958                 switch(mant2_cnt) {
 959                 case 0:
 960                     qmant2_ptr = &qmant[ch][i];
 961                     v = 25 * v;
 962                     mant2_cnt = 1;
 963                     break;
 964                 case 1:
 965                     *qmant2_ptr += 5 * v;
 966                     mant2_cnt = 2;
 967                     v = 128;
 968                     break;
 969                 default:
 970                     *qmant2_ptr += v;
 971                     mant2_cnt = 0;
 972                     v = 128;
 973                     break;
 974                 }
 975                 break;
 976             case 3:
 977                 v = sym_quant(c, e, 7);
 978                 break;
 979             case 4:
 980                 v = sym_quant(c, e, 11);
 981                 switch(mant4_cnt) {
 982                 case 0:
 983                     qmant4_ptr = &qmant[ch][i];
 984                     v = 11 * v;
 985                     mant4_cnt = 1;
 986                     break;
 987                 default:
 988                     *qmant4_ptr += v;
 989                     mant4_cnt = 0;
 990                     v = 128;
 991                     break;
 992                 }
 993                 break;
 994             case 5:
 995                 v = sym_quant(c, e, 15);
 996                 break;
 997             case 14:
 998                 v = asym_quant(c, e, 14);
 999                 break;
1000             case 15:
1001                 v = asym_quant(c, e, 16);
1002                 break;
1003             default:
1004                 v = asym_quant(c, e, b - 1);
1005                 break;
1006             }
1007             qmant[ch][i] = v;
1008         }
1009     }
1010
1011     /* second pass : output the values */
1012     for (ch = 0; ch < s->nb_all_channels; ch++) {
1013         int b, q;
1014
1015         for(i=0;i<s->nb_coefs[ch];i++) {
1016             q = qmant[ch][i];
1017             b = bap[ch][i];
1018             switch(b) {
1019             case 0:
1020                 break;
1021             case 1:
1022                 if (q != 128)
1023                     put_bits(&s->pb, 5, q);
1024                 break;
1025             case 2:
1026                 if (q != 128)
1027                     put_bits(&s->pb, 7, q);
1028                 break;
1029             case 3:
1030                 put_bits(&s->pb, 3, q);
1031                 break;
1032             case 4:
1033                 if (q != 128)
1034                     put_bits(&s->pb, 7, q);
1035                 break;
1036             case 14:
1037                 put_bits(&s->pb, 14, q);
1038                 break;
1039             case 15:
1040                 put_bits(&s->pb, 16, q);
1041                 break;
1042             default:
1043                 put_bits(&s->pb, b - 1, q);
1044                 break;
1045             }
1046         }
1047     }
1048 }
1049
1050 #define CRC16_POLY ((1 << 0) | (1 << 2) | (1 << 15) | (1 << 16))
1051
1052 static unsigned int mul_poly(unsigned int a, unsigned int b, unsigned int poly)
1053 {
1054     unsigned int c;
1055
1056     c = 0;
1057     while (a) {
1058         if (a & 1)
1059             c ^= b;
1060         a = a >> 1;
1061         b = b << 1;
1062         if (b & (1 << 16))
1063             b ^= poly;
1064     }
1065     return c;
1066 }
1067
1068 static unsigned int pow_poly(unsigned int a, unsigned int n, unsigned int poly)
1069 {
1070     unsigned int r;
1071     r = 1;
1072     while (n) {
1073         if (n & 1)
1074             r = mul_poly(r, a, poly);
1075         a = mul_poly(a, a, poly);
1076         n >>= 1;
1077     }
1078     return r;
1079 }
1080
1081
1082 /* compute log2(max(abs(tab[]))) */
1083 static int log2_tab(int16_t *tab, int n)
1084 {
1085     int i, v;
1086
1087     v = 0;
1088     for(i=0;i<n;i++) {
1089         v |= abs(tab[i]);
1090     }
1091     return av_log2(v);
1092 }
1093
1094 static void lshift_tab(int16_t *tab, int n, int lshift)
1095 {
1096     int i;
1097
1098     if (lshift > 0) {
1099         for(i=0;i<n;i++) {
1100             tab[i] <<= lshift;
1101         }
1102     } else if (lshift < 0) {
1103         lshift = -lshift;
1104         for(i=0;i<n;i++) {
1105             tab[i] >>= lshift;
1106         }
1107     }
1108 }
1109
1110 /* fill the end of the frame and compute the two crcs */
1111 static int output_frame_end(AC3EncodeContext *s)
1112 {
1113     int frame_size, frame_size_58, n, crc1, crc2, crc_inv;
1114     uint8_t *frame;
1115
1116     frame_size = s->frame_size; /* frame size in words */
1117     /* align to 8 bits */
1118     flush_put_bits(&s->pb);
1119     /* add zero bytes to reach the frame size */
1120     frame = s->pb.buf;
1121     n = 2 * s->frame_size - (pbBufPtr(&s->pb) - frame) - 2;
1122     assert(n >= 0);
1123     if(n>0)
1124       memset(pbBufPtr(&s->pb), 0, n);
1125
1126     /* Now we must compute both crcs : this is not so easy for crc1
1127        because it is at the beginning of the data... */
1128     frame_size_58 = (frame_size >> 1) + (frame_size >> 3);
1129     crc1 = bswap_16(av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_16_ANSI), 0,
1130                            frame + 4, 2 * frame_size_58 - 4));
1131     /* XXX: could precompute crc_inv */
1132     crc_inv = pow_poly((CRC16_POLY >> 1), (16 * frame_size_58) - 16, CRC16_POLY);
1133     crc1 = mul_poly(crc_inv, crc1, CRC16_POLY);
1134     AV_WB16(frame+2,crc1);
1135
1136     crc2 = bswap_16(av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_16_ANSI), 0,
1137                            frame + 2 * frame_size_58,
1138                            (frame_size - frame_size_58) * 2 - 2));
1139     AV_WB16(frame+2*frame_size-2,crc2);
1140
1141     //    printf("n=%d frame_size=%d\n", n, frame_size);
1142     return frame_size * 2;
1143 }
1144
1145 static int AC3_encode_frame(AVCodecContext *avctx,
1146                             unsigned char *frame, int buf_size, void *data)
1147 {
1148     AC3EncodeContext *s = avctx->priv_data;
1149     int16_t *samples = data;
1150     int i, j, k, v, ch;
1151     int16_t input_samples[N];
1152     int32_t mdct_coef[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2];
1153     uint8_t exp[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2];
1154     uint8_t exp_strategy[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS];
1155     uint8_t encoded_exp[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2];
1156     uint8_t bap[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2];
1157     int8_t exp_samples[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS];
1158     int frame_bits;
1159
1160     frame_bits = 0;
1161     for(ch=0;ch<s->nb_all_channels;ch++) {
1162         /* fixed mdct to the six sub blocks & exponent computation */
1163         for(i=0;i<NB_BLOCKS;i++) {
1164             int16_t *sptr;
1165             int sinc;
1166
1167             /* compute input samples */
1168             memcpy(input_samples, s->last_samples[ch], N/2 * sizeof(int16_t));
1169             sinc = s->nb_all_channels;
1170             sptr = samples + (sinc * (N/2) * i) + ch;
1171             for(j=0;j<N/2;j++) {
1172                 v = *sptr;
1173                 input_samples[j + N/2] = v;
1174                 s->last_samples[ch][j] = v;
1175                 sptr += sinc;
1176             }
1177
1178             /* apply the MDCT window */
1179             for(j=0;j<N/2;j++) {
1180                 input_samples[j] = MUL16(input_samples[j],
1181                                          ff_ac3_window[j]) >> 15;
1182                 input_samples[N-j-1] = MUL16(input_samples[N-j-1],
1183                                              ff_ac3_window[j]) >> 15;
1184             }
1185
1186             /* Normalize the samples to use the maximum available
1187                precision */
1188             v = 14 - log2_tab(input_samples, N);
1189             if (v < 0)
1190                 v = 0;
1191             exp_samples[i][ch] = v - 9;
1192             lshift_tab(input_samples, N, v);
1193
1194             /* do the MDCT */
1195             mdct512(mdct_coef[i][ch], input_samples);
1196
1197             /* compute "exponents". We take into account the
1198                normalization there */
1199             for(j=0;j<N/2;j++) {
1200                 int e;
1201                 v = abs(mdct_coef[i][ch][j]);
1202                 if (v == 0)
1203                     e = 24;
1204                 else {
1205                     e = 23 - av_log2(v) + exp_samples[i][ch];
1206                     if (e >= 24) {
1207                         e = 24;
1208                         mdct_coef[i][ch][j] = 0;
1209                     }
1210                 }
1211                 exp[i][ch][j] = e;
1212             }
1213         }
1214
1215         compute_exp_strategy(exp_strategy, exp, ch, ch == s->lfe_channel);
1216
1217         /* compute the exponents as the decoder will see them. The
1218            EXP_REUSE case must be handled carefully : we select the
1219            min of the exponents */
1220         i = 0;
1221         while (i < NB_BLOCKS) {
1222             j = i + 1;
1223             while (j < NB_BLOCKS && exp_strategy[j][ch] == EXP_REUSE) {
1224                 exponent_min(exp[i][ch], exp[j][ch], s->nb_coefs[ch]);
1225                 j++;
1226             }
1227             frame_bits += encode_exp(encoded_exp[i][ch],
1228                                      exp[i][ch], s->nb_coefs[ch],
1229                                      exp_strategy[i][ch]);
1230             /* copy encoded exponents for reuse case */
1231             for(k=i+1;k<j;k++) {
1232                 memcpy(encoded_exp[k][ch], encoded_exp[i][ch],
1233                        s->nb_coefs[ch] * sizeof(uint8_t));
1234             }
1235             i = j;
1236         }
1237     }
1238
1239     /* adjust for fractional frame sizes */
1240     while(s->bits_written >= s->bit_rate && s->samples_written >= s->sample_rate) {
1241         s->bits_written -= s->bit_rate;
1242         s->samples_written -= s->sample_rate;
1243     }
1244     s->frame_size = s->frame_size_min + (s->bits_written * s->sample_rate < s->samples_written * s->bit_rate);
1245     s->bits_written += s->frame_size * 16;
1246     s->samples_written += AC3_FRAME_SIZE;
1247
1248     compute_bit_allocation(s, bap, encoded_exp, exp_strategy, frame_bits);
1249     /* everything is known... let's output the frame */
1250     output_frame_header(s, frame);
1251
1252     for(i=0;i<NB_BLOCKS;i++) {
1253         output_audio_block(s, exp_strategy[i], encoded_exp[i],
1254                            bap[i], mdct_coef[i], exp_samples[i], i);
1255     }
1256     return output_frame_end(s);
1257 }
1258
1259 static av_cold int AC3_encode_close(AVCodecContext *avctx)
1260 {
1261     av_freep(&avctx->coded_frame);
1262     return 0;
1263 }
1264
1265 #if 0
1266 /*************************************************************************/
1267 /* TEST */
1268
1269 #undef random
1270 #define FN (N/4)
1271
1272 void fft_test(void)
1273 {
1274     IComplex in[FN], in1[FN];
1275     int k, n, i;
1276     float sum_re, sum_im, a;
1277
1278     /* FFT test */
1279
1280     for(i=0;i<FN;i++) {
1281         in[i].re = random() % 65535 - 32767;
1282         in[i].im = random() % 65535 - 32767;
1283         in1[i] = in[i];
1284     }
1285     fft(in, 7);
1286
1287     /* do it by hand */
1288     for(k=0;k<FN;k++) {
1289         sum_re = 0;
1290         sum_im = 0;
1291         for(n=0;n<FN;n++) {
1292             a = -2 * M_PI * (n * k) / FN;
1293             sum_re += in1[n].re * cos(a) - in1[n].im * sin(a);
1294             sum_im += in1[n].re * sin(a) + in1[n].im * cos(a);
1295         }
1296         printf("%3d: %6d,%6d %6.0f,%6.0f\n",
1297                k, in[k].re, in[k].im, sum_re / FN, sum_im / FN);
1298     }
1299 }
1300
1301 void mdct_test(void)
1302 {
1303     int16_t input[N];
1304     int32_t output[N/2];
1305     float input1[N];
1306     float output1[N/2];
1307     float s, a, err, e, emax;
1308     int i, k, n;
1309
1310     for(i=0;i<N;i++) {
1311         input[i] = (random() % 65535 - 32767) * 9 / 10;
1312         input1[i] = input[i];
1313     }
1314
1315     mdct512(output, input);
1316
1317     /* do it by hand */
1318     for(k=0;k<N/2;k++) {
1319         s = 0;
1320         for(n=0;n<N;n++) {
1321             a = (2*M_PI*(2*n+1+N/2)*(2*k+1) / (4 * N));
1322             s += input1[n] * cos(a);
1323         }
1324         output1[k] = -2 * s / N;
1325     }
1326
1327     err = 0;
1328     emax = 0;
1329     for(i=0;i<N/2;i++) {
1330         printf("%3d: %7d %7.0f\n", i, output[i], output1[i]);
1331         e = output[i] - output1[i];
1332         if (e > emax)
1333             emax = e;
1334         err += e * e;
1335     }
1336     printf("err2=%f emax=%f\n", err / (N/2), emax);
1337 }
1338
1339 void test_ac3(void)
1340 {
1341     AC3EncodeContext ctx;
1342     unsigned char frame[AC3_MAX_CODED_FRAME_SIZE];
1343     short samples[AC3_FRAME_SIZE];
1344     int ret, i;
1345
1346     AC3_encode_init(&ctx, 44100, 64000, 1);
1347
1348     fft_test();
1349     mdct_test();
1350
1351     for(i=0;i<AC3_FRAME_SIZE;i++)
1352         samples[i] = (int)(sin(2*M_PI*i*1000.0/44100) * 10000);
1353     ret = AC3_encode_frame(&ctx, frame, samples);
1354     printf("ret=%d\n", ret);
1355 }
1356 #endif
1357
1358 AVCodec ac3_encoder = {
1359     "ac3",
1360     CODEC_TYPE_AUDIO,
1361     CODEC_ID_AC3,
1362     sizeof(AC3EncodeContext),
1363     AC3_encode_init,
1364     AC3_encode_frame,
1365     AC3_encode_close,
1366     NULL,
1367     .sample_fmts = (enum SampleFormat[]){SAMPLE_FMT_S16,SAMPLE_FMT_NONE},
1368     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("ATSC A/52A (AC-3)"),
1369 };