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