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

   1 /*
   2  * The simplest AC3 encoder
   3  * Copyright (c) 2000 Gerard Lantau.
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   6  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   8  * (at your option) any later version.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13  * GNU General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  16  * along with this program; if not, write to the Free Software
  17  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  18  */
  19 //#define DEBUG
  20 //#define DEBUG_BITALLOC
  21 #include "avcodec.h"
  22 #include <math.h>
  23
  24 #include "ac3enc.h"
  25 #include "ac3tab.h"
  26
  27
  28 #define MDCT_NBITS 9
  29 #define N         (1 << MDCT_NBITS)
  30 #define NB_BLOCKS 6 /* number of PCM blocks inside an AC3 frame */
  31
  32 /* new exponents are sent if their Norm 1 exceed this number */
  33 #define EXP_DIFF_THRESHOLD 1000
  34
  35 /* exponent encoding strategy */
  36 #define EXP_REUSE 0
  37 #define EXP_NEW   1
  38
  39 #define EXP_D15   1
  40 #define EXP_D25   2
  41 #define EXP_D45   3
  42
  43 static void fft_init(int ln);
  44 static void ac3_crc_init(void);
  45
  46 static inline INT16 fix15(float a)
  47 {
  48     int v;
  49     v = (int)(a * (float)(1 << 15));
  50     if (v < -32767)
  51         v = -32767;
  52     else if (v > 32767)
  53         v = 32767;
  54     return v;
  55 }
  56
  57 static inline int calc_lowcomp1(int a, int b0, int b1)
  58 {
  59     if ((b0 + 256) == b1) {
  60         a = 384 ;
  61     } else if (b0 > b1) {
  62         a = a - 64;
  63         if (a < 0) a=0;
  64     }
  65     return a;
  66 }
  67
  68 static inline int calc_lowcomp(int a, int b0, int b1, int bin)
  69 {
  70     if (bin < 7) {
  71         if ((b0 + 256) == b1) {
  72             a = 384 ;
  73         } else if (b0 > b1) {
  74             a = a - 64;
  75             if (a < 0) a=0;
  76         }
  77     } else if (bin < 20) {
  78         if ((b0 + 256) == b1) {
  79             a = 320 ;
  80         } else if (b0 > b1) {
  81             a= a - 64;
  82             if (a < 0) a=0;
  83         }
  84     } else {
  85         a = a - 128;
  86         if (a < 0) a=0;
  87     }
  88     return a;
  89 }
  90
  91 /* AC3 bit allocation. The algorithm is the one described in the AC3
  92    spec with some optimizations because of our simplified encoding
  93    assumptions. */
  94 void parametric_bit_allocation(AC3EncodeContext *s, UINT8 *bap,
  95                                INT8 *exp, int start, int end,
  96                                int snroffset, int fgain)
  97 {
  98     int bin,i,j,k,end1,v,v1,bndstrt,bndend,lowcomp,begin;
  99     int fastleak,slowleak,address,tmp;
 100     INT16 psd[256]; /* scaled exponents */
 101     INT16 bndpsd[50]; /* interpolated exponents */
 102     INT16 excite[50]; /* excitation */
 103     INT16 mask[50];   /* masking value */
 104
 105     /* exponent mapping to PSD */
 106     for(bin=start;bin<end;bin++) {
 107         psd[bin]=(3072 - (exp[bin] << 7));
 108     }
 109
 110     /* PSD integration */
 111     j=start;
 112     k=masktab[start];
 113     do {
 114         v=psd[j];
 115         j++;
 116         end1=bndtab[k+1];
 117         if (end1 > end) end1=end;
 118         for(i=j;i<end1;i++) {
 119             int c,adr;
 120             /* logadd */
 121             v1=psd[j];
 122             c=v-v1;
 123             if (c >= 0) {
 124                 adr=c >> 1;
 125                 if (adr > 255) adr=255;
 126                 v=v + latab[adr];
 127             } else {
 128                 adr=(-c) >> 1;
 129                 if (adr > 255) adr=255;
 130                 v=v1 + latab[adr];
 131             }
 132             j++;
 133         }
 134         bndpsd[k]=v;
 135         k++;
 136     } while (end > bndtab[k]);
 137
 138     /* excitation function */
 139     bndstrt = masktab[start];
 140     bndend = masktab[end-1] + 1;
 141
 142     lowcomp = 0;
 143     lowcomp = calc_lowcomp1(lowcomp, bndpsd[0], bndpsd[1]) ;
 144     excite[0] = bndpsd[0] - fgain - lowcomp ;
 145     lowcomp = calc_lowcomp1(lowcomp, bndpsd[1], bndpsd[2]) ;
 146     excite[1] = bndpsd[1] - fgain - lowcomp ;
 147     begin = 7 ;
 148     for (bin = 2; bin < 7; bin++) {
 149         lowcomp = calc_lowcomp1(lowcomp, bndpsd[bin], bndpsd[bin+1]) ;
 150         fastleak = bndpsd[bin] - fgain ;
 151         slowleak = bndpsd[bin] - s->sgain ;
 152         excite[bin] = fastleak - lowcomp ;
 153         if (bndpsd[bin] <= bndpsd[bin+1]) {
 154             begin = bin + 1 ;
 155             break ;
 156         }
 157     }
 158
 159     end1=bndend;
 160     if (end1 > 22) end1=22;
 161
 162     for (bin = begin; bin < end1; bin++) {
 163         lowcomp = calc_lowcomp(lowcomp, bndpsd[bin], bndpsd[bin+1], bin) ;
 164
 165         fastleak -= s->fdecay ;
 166         v = bndpsd[bin] - fgain;
 167         if (fastleak < v) fastleak = v;
 168
 169         slowleak -= s->sdecay ;
 170         v = bndpsd[bin] - s->sgain;
 171         if (slowleak < v) slowleak = v;
 172
 173         v=fastleak - lowcomp;
 174         if (slowleak > v) v=slowleak;
 175
 176         excite[bin] = v;
 177     }
 178
 179     for (bin = 22; bin < bndend; bin++) {
 180         fastleak -= s->fdecay ;
 181         v = bndpsd[bin] - fgain;
 182         if (fastleak < v) fastleak = v;
 183         slowleak -= s->sdecay ;
 184         v = bndpsd[bin] - s->sgain;
 185         if (slowleak < v) slowleak = v;
 186
 187         v=fastleak;
 188         if (slowleak > v) v = slowleak;
 189         excite[bin] = v;
 190     }
 191
 192     /* compute masking curve */
 193
 194     for (bin = bndstrt; bin < bndend; bin++) {
 195         v1 = excite[bin];
 196         tmp = s->dbknee - bndpsd[bin];
 197         if (tmp > 0) {
 198             v1 += tmp >> 2;
 199         }
 200         v=hth[bin >> s->halfratecod][s->fscod];
 201         if (v1 > v) v=v1;
 202         mask[bin] = v;
 203     }
 204
 205     /* compute bit allocation */
 206
 207     i = start ;
 208     j = masktab[start] ;
 209     do {
 210         v=mask[j];
 211         v -= snroffset ;
 212         v -= s->floor ;
 213         if (v < 0) v = 0;
 214         v &= 0x1fe0 ;
 215         v += s->floor ;
 216
 217         end1=bndtab[j] + bndsz[j];
 218         if (end1 > end) end1=end;
 219
 220         for (k = i; k < end1; k++) {
 221             address = (psd[i] - v) >> 5 ;
 222             if (address < 0) address=0;
 223             else if (address > 63) address=63;
 224             bap[i] = baptab[address];
 225             i++;
 226         }
 227     } while (end > bndtab[j++]) ;
 228 }
 229
 230 typedef struct IComplex {
 231     short re,im;
 232 } IComplex;
 233
 234 static void fft_init(int ln)
 235 {
 236     int i, j, m, n;
 237     float alpha;
 238
 239     n = 1 << ln;
 240
 241     for(i=0;i<(n/2);i++) {
 242         alpha = 2 * M_PI * (float)i / (float)n;
 243         costab[i] = fix15(cos(alpha));
 244         sintab[i] = fix15(sin(alpha));
 245     }
 246
 247     for(i=0;i<n;i++) {
 248         m=0;
 249         for(j=0;j<ln;j++) {
 250             m |= ((i >> j) & 1) << (ln-j-1);
 251         }
 252         fft_rev[i]=m;
 253     }
 254 }
 255
 256 /* butter fly op */
 257 #define BF(pre, pim, qre, qim, pre1, pim1, qre1, qim1) \
 258 {\
 259   int ax, ay, bx, by;\
 260   bx=pre1;\
 261   by=pim1;\
 262   ax=qre1;\
 263   ay=qim1;\
 264   pre = (bx + ax) >> 1;\
 265   pim = (by + ay) >> 1;\
 266   qre = (bx - ax) >> 1;\
 267   qim = (by - ay) >> 1;\
 268 }
 269
 270 #define MUL16(a,b) ((a) * (b))
 271
 272 #define CMUL(pre, pim, are, aim, bre, bim) \
 273 {\
 274    pre = (MUL16(are, bre) - MUL16(aim, bim)) >> 15;\
 275    pim = (MUL16(are, bim) + MUL16(bre, aim)) >> 15;\
 276 }
 277
 278
 279 /* do a 2^n point complex fft on 2^ln points. */
 280 static void fft(IComplex *z, int ln)
 281 {
 282     int j, l, np, np2;
 283     int nblocks, nloops;
 284     register IComplex *p,*q;
 285     int tmp_re, tmp_im;
 286
 287     np = 1 << ln;
 288
 289     /* reverse */
 290     for(j=0;j<np;j++) {
 291         int k;
 292         IComplex tmp;
 293         k = fft_rev[j];
 294         if (k < j) {
 295             tmp = z[k];
 296             z[k] = z[j];
 297             z[j] = tmp;
 298         }
 299     }
 300
 301     /* pass 0 */
 302
 303     p=&z[0];
 304     j=(np >> 1);
 305     do {
 306         BF(p[0].re, p[0].im, p[1].re, p[1].im,
 307            p[0].re, p[0].im, p[1].re, p[1].im);
 308         p+=2;
 309     } while (--j != 0);
 310
 311     /* pass 1 */
 312
 313     p=&z[0];
 314     j=np >> 2;
 315     do {
 316         BF(p[0].re, p[0].im, p[2].re, p[2].im,
 317            p[0].re, p[0].im, p[2].re, p[2].im);
 318         BF(p[1].re, p[1].im, p[3].re, p[3].im,
 319            p[1].re, p[1].im, p[3].im, -p[3].re);
 320         p+=4;
 321     } while (--j != 0);
 322
 323     /* pass 2 .. ln-1 */
 324
 325     nblocks = np >> 3;
 326     nloops = 1 << 2;
 327     np2 = np >> 1;
 328     do {
 329         p = z;
 330         q = z + nloops;
 331         for (j = 0; j < nblocks; ++j) {
 332
 333             BF(p->re, p->im, q->re, q->im,
 334                p->re, p->im, q->re, q->im);
 335
 336             p++;
 337             q++;
 338             for(l = nblocks; l < np2; l += nblocks) {
 339                 CMUL(tmp_re, tmp_im, costab[l], -sintab[l], q->re, q->im);
 340                 BF(p->re, p->im, q->re, q->im,
 341                    p->re, p->im, tmp_re, tmp_im);
 342                 p++;
 343                 q++;
 344             }
 345             p += nloops;
 346             q += nloops;
 347         }
 348         nblocks = nblocks >> 1;
 349         nloops = nloops << 1;
 350     } while (nblocks != 0);
 351 }
 352
 353 /* do a 512 point mdct */
 354 static void mdct512(INT32 *out, INT16 *in)
 355 {
 356     int i, re, im, re1, im1;
 357     INT16 rot[N];
 358     IComplex x[N/4];
 359
 360     /* shift to simplify computations */
 361     for(i=0;i<N/4;i++)
 362         rot[i] = -in[i + 3*N/4];
 363     for(i=N/4;i<N;i++)
 364         rot[i] = in[i - N/4];
 365
 366     /* pre rotation */
 367     for(i=0;i<N/4;i++) {
 368         re = ((int)rot[2*i] - (int)rot[N-1-2*i]) >> 1;
 369         im = -((int)rot[N/2+2*i] - (int)rot[N/2-1-2*i]) >> 1;
 370         CMUL(x[i].re, x[i].im, re, im, -xcos1[i], xsin1[i]);
 371     }
 372
 373     fft(x, MDCT_NBITS - 2);
 374
 375     /* post rotation */
 376     for(i=0;i<N/4;i++) {
 377         re = x[i].re;
 378         im = x[i].im;
 379         CMUL(re1, im1, re, im, xsin1[i], xcos1[i]);
 380         out[2*i] = im1;
 381         out[N/2-1-2*i] = re1;
 382     }
 383 }
 384
 385 /* XXX: use another norm ? */
 386 static int calc_exp_diff(UINT8 *exp1, UINT8 *exp2, int n)
 387 {
 388     int sum, i;
 389     sum = 0;
 390     for(i=0;i<n;i++) {
 391         sum += abs(exp1[i] - exp2[i]);
 392     }
 393     return sum;
 394 }
 395
 396 static void compute_exp_strategy(UINT8 exp_strategy[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS],
 397                                  UINT8 exp[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
 398                                  int ch)
 399 {
 400     int i, j;
 401     int exp_diff;
 402
 403     /* estimate if the exponent variation & decide if they should be
 404        reused in the next frame */
 405     exp_strategy[0][ch] = EXP_NEW;
 406     for(i=1;i<NB_BLOCKS;i++) {
 407         exp_diff = calc_exp_diff(exp[i][ch], exp[i-1][ch], N/2);
 408 #ifdef DEBUG
 409         printf("exp_diff=%d\n", exp_diff);
 410 #endif
 411         if (exp_diff > EXP_DIFF_THRESHOLD)
 412             exp_strategy[i][ch] = EXP_NEW;
 413         else
 414             exp_strategy[i][ch] = EXP_REUSE;
 415     }
 416     /* now select the encoding strategy type : if exponents are often
 417        recoded, we use a coarse encoding */
 418     i = 0;
 419     while (i < NB_BLOCKS) {
 420         j = i + 1;
 421         while (j < NB_BLOCKS && exp_strategy[j][ch] == EXP_REUSE)
 422             j++;
 423         switch(j - i) {
 424         case 1:
 425             exp_strategy[i][ch] = EXP_D45;
 426             break;
 427         case 2:
 428         case 3:
 429             exp_strategy[i][ch] = EXP_D25;
 430             break;
 431         default:
 432             exp_strategy[i][ch] = EXP_D15;
 433             break;
 434         }
 435         i = j;
 436     }
 437 }
 438
 439 /* set exp[i] to min(exp[i], exp1[i]) */
 440 static void exponent_min(UINT8 exp[N/2], UINT8 exp1[N/2], int n)
 441 {
 442     int i;
 443
 444     for(i=0;i<n;i++) {
 445         if (exp1[i] < exp[i])
 446             exp[i] = exp1[i];
 447     }
 448 }
 449
 450 /* update the exponents so that they are the ones the decoder will
 451    decode. Return the number of bits used to code the exponents */
 452 static int encode_exp(UINT8 encoded_exp[N/2],
 453                       UINT8 exp[N/2],
 454                       int nb_exps,
 455                       int exp_strategy)
 456 {
 457     int group_size, nb_groups, i, j, k, recurse, exp_min, delta;
 458     UINT8 exp1[N/2];
 459
 460     switch(exp_strategy) {
 461     case EXP_D15:
 462         group_size = 1;
 463         break;
 464     case EXP_D25:
 465         group_size = 2;
 466         break;
 467     default:
 468     case EXP_D45:
 469         group_size = 4;
 470         break;
 471     }
 472     nb_groups = ((nb_exps + (group_size * 3) - 4) / (3 * group_size)) * 3;
 473
 474     /* for each group, compute the minimum exponent */
 475     exp1[0] = exp[0]; /* DC exponent is handled separately */
 476     k = 1;
 477     for(i=1;i<=nb_groups;i++) {
 478         exp_min = exp[k];
 479         assert(exp_min >= 0 && exp_min <= 24);
 480         for(j=1;j<group_size;j++) {
 481             if (exp[k+j] < exp_min)
 482                 exp_min = exp[k+j];
 483         }
 484         exp1[i] = exp_min;
 485         k += group_size;
 486     }
 487
 488     /* constraint for DC exponent */
 489     if (exp1[0] > 15)
 490         exp1[0] = 15;
 491
 492     /* Iterate until the delta constraints between each groups are
 493        satisfyed. I'm sure it is possible to find a better algorithm,
 494        but I am lazy */
 495     do {
 496         recurse = 0;
 497         for(i=1;i<=nb_groups;i++) {
 498             delta = exp1[i] - exp1[i-1];
 499             if (delta > 2) {
 500                 /* if delta too big, we encode a smaller exponent */
 501                 exp1[i] = exp1[i-1] + 2;
 502             } else if (delta < -2) {
 503                 /* if delta is too small, we must decrease the previous
 504                exponent, which means we must recurse */
 505                 recurse = 1;
 506                 exp1[i-1] = exp1[i] + 2;
 507             }
 508         }
 509     } while (recurse);
 510
 511     /* now we have the exponent values the decoder will see */
 512     encoded_exp[0] = exp1[0];
 513     k = 1;
 514     for(i=1;i<=nb_groups;i++) {
 515         for(j=0;j<group_size;j++) {
 516             encoded_exp[k+j] = exp1[i];
 517         }
 518         k += group_size;
 519     }
 520
 521 #if defined(DEBUG)
 522     printf("exponents: strategy=%d\n", exp_strategy);
 523     for(i=0;i<=nb_groups * group_size;i++) {
 524         printf("%d ", encoded_exp[i]);
 525     }
 526     printf("\n");
 527 #endif
 528
 529     return 4 + (nb_groups / 3) * 7;
 530 }
 531
 532 /* return the size in bits taken by the mantissa */
 533 int compute_mantissa_size(AC3EncodeContext *s, UINT8 *m, int nb_coefs)
 534 {
 535     int bits, mant, i;
 536
 537     bits = 0;
 538     for(i=0;i<nb_coefs;i++) {
 539         mant = m[i];
 540         switch(mant) {
 541         case 0:
 542             /* nothing */
 543             break;
 544         case 1:
 545             /* 3 mantissa in 5 bits */
 546             if (s->mant1_cnt == 0)
 547                 bits += 5;
 548             if (++s->mant1_cnt == 3)
 549                 s->mant1_cnt = 0;
 550             break;
 551         case 2:
 552             /* 3 mantissa in 7 bits */
 553             if (s->mant2_cnt == 0)
 554                 bits += 7;
 555             if (++s->mant2_cnt == 3)
 556                 s->mant2_cnt = 0;
 557             break;
 558         case 3:
 559             bits += 3;
 560             break;
 561         case 4:
 562             /* 2 mantissa in 7 bits */
 563             if (s->mant4_cnt == 0)
 564                 bits += 7;
 565             if (++s->mant4_cnt == 2)
 566                 s->mant4_cnt = 0;
 567             break;
 568         case 14:
 569             bits += 14;
 570             break;
 571         case 15:
 572             bits += 16;
 573             break;
 574         default:
 575             bits += mant - 1;
 576             break;
 577         }
 578     }
 579     return bits;
 580 }
 581
 582
 583 static int bit_alloc(AC3EncodeContext *s,
 584                      UINT8 bap[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
 585                      UINT8 encoded_exp[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
 586                      UINT8 exp_strategy[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS],
 587                      int frame_bits, int csnroffst, int fsnroffst)
 588 {
 589     int i, ch;
 590
 591     /* compute size */
 592     for(i=0;i<NB_BLOCKS;i++) {
 593         s->mant1_cnt = 0;
 594         s->mant2_cnt = 0;
 595         s->mant4_cnt = 0;
 596         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
 597             parametric_bit_allocation(s, bap[i][ch], (INT8 *)encoded_exp[i][ch],
 598                                       0, s->nb_coefs[ch],
 599                                       (((csnroffst-15) << 4) +
 600                                        fsnroffst) << 2,
 601                                       fgaintab[s->fgaincod[ch]]);
 602             frame_bits += compute_mantissa_size(s, bap[i][ch],
 603                                                  s->nb_coefs[ch]);
 604         }
 605     }
 606 #if 0
 607     printf("csnr=%d fsnr=%d frame_bits=%d diff=%d\n",
 608            csnroffst, fsnroffst, frame_bits,
 609            16 * s->frame_size - ((frame_bits + 7) & ~7));
 610 #endif
 611     return 16 * s->frame_size - frame_bits;
 612 }
 613
 614 #define SNR_INC1 4
 615
 616 static int compute_bit_allocation(AC3EncodeContext *s,
 617                                   UINT8 bap[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
 618                                   UINT8 encoded_exp[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
 619                                   UINT8 exp_strategy[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS],
 620                                   int frame_bits)
 621 {
 622     int i, ch;
 623     int csnroffst, fsnroffst;
 624     UINT8 bap1[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2];
 625
 626     /* init default parameters */
 627     s->sdecaycod = 2;
 628     s->fdecaycod = 1;
 629     s->sgaincod = 1;
 630     s->dbkneecod = 2;
 631     s->floorcod = 4;
 632     for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++)
 633         s->fgaincod[ch] = 4;
 634
 635     /* compute real values */
 636     s->sdecay = sdecaytab[s->sdecaycod] >> s->halfratecod;
 637     s->fdecay = fdecaytab[s->fdecaycod] >> s->halfratecod;
 638     s->sgain = sgaintab[s->sgaincod];
 639     s->dbknee = dbkneetab[s->dbkneecod];
 640     s->floor = floortab[s->floorcod];
 641
 642     /* header size */
 643     frame_bits += 65;
 644     if (s->acmod == 2)
 645         frame_bits += 2;
 646
 647     /* audio blocks */
 648     for(i=0;i<NB_BLOCKS;i++) {
 649         frame_bits += s->nb_channels * 2 + 2;
 650         if (s->acmod == 2)
 651             frame_bits++;
 652         frame_bits += 2 * s->nb_channels;
 653         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
 654             if (exp_strategy[i][ch] != EXP_REUSE)
 655                 frame_bits += 6 + 2;
 656         }
 657         frame_bits++; /* baie */
 658         frame_bits++; /* snr */
 659         frame_bits += 2; /* delta / skip */
 660     }
 661     frame_bits++; /* cplinu for block 0 */
 662     /* bit alloc info */
 663     frame_bits += 2*4 + 3 + 6 + s->nb_channels * (4 + 3);
 664
 665     /* CRC */
 666     frame_bits += 16;
 667
 668     /* now the big work begins : do the bit allocation. Modify the snr
 669        offset until we can pack everything in the requested frame size */
 670
 671     csnroffst = s->csnroffst;
 672     while (csnroffst >= 0 &&
 673            bit_alloc(s, bap, encoded_exp, exp_strategy, frame_bits, csnroffst, 0) < 0)
 674         csnroffst -= SNR_INC1;
 675     if (csnroffst < 0) {
 676         fprintf(stderr, "Error !!!\n");
 677         return -1;
 678     }
 679     while ((csnroffst + SNR_INC1) <= 63 &&
 680            bit_alloc(s, bap1, encoded_exp, exp_strategy, frame_bits,
 681                      csnroffst + SNR_INC1, 0) >= 0) {
 682         csnroffst += SNR_INC1;
 683         memcpy(bap, bap1, sizeof(bap1));
 684     }
 685     while ((csnroffst + 1) <= 63 &&
 686            bit_alloc(s, bap1, encoded_exp, exp_strategy, frame_bits, csnroffst + 1, 0) >= 0) {
 687         csnroffst++;
 688         memcpy(bap, bap1, sizeof(bap1));
 689     }
 690
 691     fsnroffst = 0;
 692     while ((fsnroffst + SNR_INC1) <= 15 &&
 693            bit_alloc(s, bap1, encoded_exp, exp_strategy, frame_bits,
 694                      csnroffst, fsnroffst + SNR_INC1) >= 0) {
 695         fsnroffst += SNR_INC1;
 696         memcpy(bap, bap1, sizeof(bap1));
 697     }
 698     while ((fsnroffst + 1) <= 15 &&
 699            bit_alloc(s, bap1, encoded_exp, exp_strategy, frame_bits,
 700                      csnroffst, fsnroffst + 1) >= 0) {
 701         fsnroffst++;
 702         memcpy(bap, bap1, sizeof(bap1));
 703     }
 704
 705     s->csnroffst = csnroffst;
 706     for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++)
 707         s->fsnroffst[ch] = fsnroffst;
 708 #if defined(DEBUG_BITALLOC)
 709     {
 710         int j;
 711
 712         for(i=0;i<6;i++) {
 713             for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
 714                 printf("Block #%d Ch%d:\n", i, ch);
 715                 printf("bap=");
 716                 for(j=0;j<s->nb_coefs[ch];j++) {
 717                     printf("%d ",bap[i][ch][j]);
 718                 }
 719                 printf("\n");
 720             }
 721         }
 722     }
 723 #endif
 724     return 0;
 725 }
 726
 727 static int AC3_encode_init(AVCodecContext *avctx)
 728 {
 729     int freq = avctx->sample_rate;
 730     int bitrate = avctx->bit_rate;
 731     int channels = avctx->channels;
 732     AC3EncodeContext *s = avctx->priv_data;
 733     int i, j, k, l, ch, v;
 734     float alpha;
 735     static unsigned short freqs[3] = { 48000, 44100, 32000 };
 736
 737     avctx->frame_size = AC3_FRAME_SIZE;
 738     avctx->key_frame = 1; /* always key frame */
 739
 740     /* number of channels */
 741     if (channels == 1)
 742         s->acmod = 1;
 743     else if (channels == 2)
 744         s->acmod = 2;
 745     else
 746         return -1;
 747     s->nb_channels = channels;
 748
 749     /* frequency */
 750     for(i=0;i<3;i++) {
 751         for(j=0;j<3;j++)
 752             if ((freqs[j] >> i) == freq)
 753                 goto found;
 754     }
 755     return -1;
 756  found:
 757     s->sample_rate = freq;
 758     s->halfratecod = i;
 759     s->fscod = j;
 760     s->bsid = 8 + s->halfratecod;
 761     s->bsmod = 0; /* complete main audio service */
 762
 763     /* bitrate & frame size */
 764     bitrate /= 1000;
 765     for(i=0;i<19;i++) {
 766         if ((bitratetab[i] >> s->halfratecod) == bitrate)
 767             break;
 768     }
 769     if (i == 19)
 770         return -1;
 771     s->bit_rate = bitrate;
 772     s->frmsizecod = i << 1;
 773     s->frame_size_min = (bitrate * 1000 * AC3_FRAME_SIZE) / (freq * 16);
 774     /* for now we do not handle fractional sizes */
 775     s->frame_size = s->frame_size_min;
 776
 777     /* bit allocation init */
 778     for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
 779         /* bandwidth for each channel */
 780         /* XXX: should compute the bandwidth according to the frame
 781            size, so that we avoid anoying high freq artefacts */
 782         s->chbwcod[ch] = 50; /* sample bandwidth as mpeg audio layer 2 table 0 */
 783         s->nb_coefs[ch] = ((s->chbwcod[ch] + 12) * 3) + 37;
 784     }
 785     /* initial snr offset */
 786     s->csnroffst = 40;
 787
 788     /* compute bndtab and masktab from bandsz */
 789     k = 0;
 790     l = 0;
 791     for(i=0;i<50;i++) {
 792         bndtab[i] = l;
 793         v = bndsz[i];
 794         for(j=0;j<v;j++) masktab[k++]=i;
 795         l += v;
 796     }
 797     bndtab[50] = 0;
 798
 799     /* mdct init */
 800     fft_init(MDCT_NBITS - 2);
 801     for(i=0;i<N/4;i++) {
 802         alpha = 2 * M_PI * (i + 1.0 / 8.0) / (float)N;
 803         xcos1[i] = fix15(-cos(alpha));
 804         xsin1[i] = fix15(-sin(alpha));
 805     }
 806
 807     ac3_crc_init();
 808
 809     return 0;
 810 }
 811
 812 /* output the AC3 frame header */
 813 static void output_frame_header(AC3EncodeContext *s, unsigned char *frame)
 814 {
 815     init_put_bits(&s->pb, frame, AC3_MAX_CODED_FRAME_SIZE, NULL, NULL);
 816
 817     put_bits(&s->pb, 16, 0x0b77); /* frame header */
 818     put_bits(&s->pb, 16, 0); /* crc1: will be filled later */
 819     put_bits(&s->pb, 2, s->fscod);
 820     put_bits(&s->pb, 6, s->frmsizecod + (s->frame_size - s->frame_size_min));
 821     put_bits(&s->pb, 5, s->bsid);
 822     put_bits(&s->pb, 3, s->bsmod);
 823     put_bits(&s->pb, 3, s->acmod);
 824     if (s->acmod == 2) {
 825         put_bits(&s->pb, 2, 0); /* surround not indicated */
 826     }
 827     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no LFE */
 828     put_bits(&s->pb, 5, 31); /* dialog norm: -31 db */
 829     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no compression control word */
 830     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no lang code */
 831     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no audio production info */
 832     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no copyright */
 833     put_bits(&s->pb, 1, 1); /* original bitstream */
 834     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no time code 1 */
 835     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no time code 2 */
 836     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no addtional bit stream info */
 837 }
 838
 839 /* symetric quantization on 'levels' levels */
 840 static inline int sym_quant(int c, int e, int levels)
 841 {
 842     int v;
 843
 844     if (c >= 0) {
 845         v = (levels * (c << e)) >> 25;
 846         v = (levels >> 1) + v;
 847     } else {
 848         v = (levels * ((-c) << e)) >> 25;
 849         v = (levels >> 1) - v;
 850     }
 851     assert (v >= 0 && v < levels);
 852     return v;
 853 }
 854
 855 /* asymetric quantization on 2^qbits levels */
 856 static inline int asym_quant(int c, int e, int qbits)
 857 {
 858     int lshift, m, v;
 859
 860     lshift = e + qbits - 24;
 861     if (lshift >= 0)
 862         v = c << lshift;
 863     else
 864         v = c >> (-lshift);
 865     /* rounding */
 866     v = (v + 1) >> 1;
 867     m = (1 << (qbits-1));
 868     if (v >= m)
 869         v = m - 1;
 870     assert(v >= -m);
 871     return v & ((1 << qbits)-1);
 872 }
 873
 874 /* Output one audio block. There are NB_BLOCKS audio blocks in one AC3
 875    frame */
 876 static void output_audio_block(AC3EncodeContext *s,
 877                                UINT8 exp_strategy[AC3_MAX_CHANNELS],
 878                                UINT8 encoded_exp[AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
 879                                UINT8 bap[AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
 880                                INT32 mdct_coefs[AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
 881                                INT8 global_exp[AC3_MAX_CHANNELS],
 882                                int block_num)
 883 {
 884     int ch, nb_groups, group_size, i, baie;
 885     UINT8 *p;
 886     UINT16 qmant[AC3_MAX_CHANNELS][N/2];
 887     int exp0, exp1;
 888     int mant1_cnt, mant2_cnt, mant4_cnt;
 889     UINT16 *qmant1_ptr, *qmant2_ptr, *qmant4_ptr;
 890     int delta0, delta1, delta2;
 891
 892     for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++)
 893         put_bits(&s->pb, 1, 0); /* 512 point MDCT */
 894     for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++)
 895         put_bits(&s->pb, 1, 1); /* no dither */
 896     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no dynamic range */
 897     if (block_num == 0) {
 898         /* for block 0, even if no coupling, we must say it. This is a
 899            waste of bit :-) */
 900         put_bits(&s->pb, 1, 1); /* coupling strategy present */
 901         put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no coupling strategy */
 902     } else {
 903         put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no new coupling strategy */
 904     }
 905
 906     if (s->acmod == 2) {
 907         put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no matrixing (but should be used in the future) */
 908     }
 909
 910 #if defined(DEBUG)
 911     {
 912         static int count = 0;
 913         printf("Block #%d (%d)\n", block_num, count++);
 914     }
 915 #endif
 916     /* exponent strategy */
 917     for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
 918         put_bits(&s->pb, 2, exp_strategy[ch]);
 919     }
 920
 921     for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
 922         if (exp_strategy[ch] != EXP_REUSE)
 923             put_bits(&s->pb, 6, s->chbwcod[ch]);
 924     }
 925
 926     /* exponents */
 927     for (ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
 928         switch(exp_strategy[ch]) {
 929         case EXP_REUSE:
 930             continue;
 931         case EXP_D15:
 932             group_size = 1;
 933             break;
 934         case EXP_D25:
 935             group_size = 2;
 936             break;
 937         default:
 938         case EXP_D45:
 939             group_size = 4;
 940             break;
 941         }
 942         nb_groups = (s->nb_coefs[ch] + (group_size * 3) - 4) / (3 * group_size);
 943         p = encoded_exp[ch];
 944
 945         /* first exponent */
 946         exp1 = *p++;
 947         put_bits(&s->pb, 4, exp1);
 948
 949         /* next ones are delta encoded */
 950         for(i=0;i<nb_groups;i++) {
 951             /* merge three delta in one code */
 952             exp0 = exp1;
 953             exp1 = p[0];
 954             p += group_size;
 955             delta0 = exp1 - exp0 + 2;
 956
 957             exp0 = exp1;
 958             exp1 = p[0];
 959             p += group_size;
 960             delta1 = exp1 - exp0 + 2;
 961
 962             exp0 = exp1;
 963             exp1 = p[0];
 964             p += group_size;
 965             delta2 = exp1 - exp0 + 2;
 966
 967             put_bits(&s->pb, 7, ((delta0 * 5 + delta1) * 5) + delta2);
 968         }
 969
 970         put_bits(&s->pb, 2, 0); /* no gain range info */
 971     }
 972
 973     /* bit allocation info */
 974     baie = (block_num == 0);
 975     put_bits(&s->pb, 1, baie);
 976     if (baie) {
 977         put_bits(&s->pb, 2, s->sdecaycod);
 978         put_bits(&s->pb, 2, s->fdecaycod);
 979         put_bits(&s->pb, 2, s->sgaincod);
 980         put_bits(&s->pb, 2, s->dbkneecod);
 981         put_bits(&s->pb, 3, s->floorcod);
 982     }
 983
 984     /* snr offset */
 985     put_bits(&s->pb, 1, baie); /* always present with bai */
 986     if (baie) {
 987         put_bits(&s->pb, 6, s->csnroffst);
 988         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
 989             put_bits(&s->pb, 4, s->fsnroffst[ch]);
 990             put_bits(&s->pb, 3, s->fgaincod[ch]);
 991         }
 992     }
 993
 994     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no delta bit allocation */
 995     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no data to skip */
 996
 997     /* mantissa encoding : we use two passes to handle the grouping. A
 998        one pass method may be faster, but it would necessitate to
 999        modify the output stream. */
1000
1001     /* first pass: quantize */
1002     mant1_cnt = mant2_cnt = mant4_cnt = 0;
1003     qmant1_ptr = qmant2_ptr = qmant4_ptr = NULL;
1004
1005     for (ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
1006         int b, c, e, v;
1007
1008         for(i=0;i<s->nb_coefs[ch];i++) {
1009             c = mdct_coefs[ch][i];
1010             e = encoded_exp[ch][i] - global_exp[ch];
1011             b = bap[ch][i];
1012             switch(b) {
1013             case 0:
1014                 v = 0;
1015                 break;
1016             case 1:
1017                 v = sym_quant(c, e, 3);
1018                 switch(mant1_cnt) {
1019                 case 0:
1020                     qmant1_ptr = &qmant[ch][i];
1021                     v = 9 * v;
1022                     mant1_cnt = 1;
1023                     break;
1024                 case 1:
1025                     *qmant1_ptr += 3 * v;
1026                     mant1_cnt = 2;
1027                     v = 128;
1028                     break;
1029                 default:
1030                     *qmant1_ptr += v;
1031                     mant1_cnt = 0;
1032                     v = 128;
1033                     break;
1034                 }
1035                 break;
1036             case 2:
1037                 v = sym_quant(c, e, 5);
1038                 switch(mant2_cnt) {
1039                 case 0:
1040                     qmant2_ptr = &qmant[ch][i];
1041                     v = 25 * v;
1042                     mant2_cnt = 1;
1043                     break;
1044                 case 1:
1045                     *qmant2_ptr += 5 * v;
1046                     mant2_cnt = 2;
1047                     v = 128;
1048                     break;
1049                 default:
1050                     *qmant2_ptr += v;
1051                     mant2_cnt = 0;
1052                     v = 128;
1053                     break;
1054                 }
1055                 break;
1056             case 3:
1057                 v = sym_quant(c, e, 7);
1058                 break;
1059             case 4:
1060                 v = sym_quant(c, e, 11);
1061                 switch(mant4_cnt) {
1062                 case 0:
1063                     qmant4_ptr = &qmant[ch][i];
1064                     v = 11 * v;
1065                     mant4_cnt = 1;
1066                     break;
1067                 default:
1068                     *qmant4_ptr += v;
1069                     mant4_cnt = 0;
1070                     v = 128;
1071                     break;
1072                 }
1073                 break;
1074             case 5:
1075                 v = sym_quant(c, e, 15);
1076                 break;
1077             case 14:
1078                 v = asym_quant(c, e, 14);
1079                 break;
1080             case 15:
1081                 v = asym_quant(c, e, 16);
1082                 break;
1083             default:
1084                 v = asym_quant(c, e, b - 1);
1085                 break;
1086             }
1087             qmant[ch][i] = v;
1088         }
1089     }
1090
1091     /* second pass : output the values */
1092     for (ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
1093         int b, q;
1094
1095         for(i=0;i<s->nb_coefs[ch];i++) {
1096             q = qmant[ch][i];
1097             b = bap[ch][i];
1098             switch(b) {
1099             case 0:
1100                 break;
1101             case 1:
1102                 if (q != 128)
1103                     put_bits(&s->pb, 5, q);
1104                 break;
1105             case 2:
1106                 if (q != 128)
1107                     put_bits(&s->pb, 7, q);
1108                 break;
1109             case 3:
1110                 put_bits(&s->pb, 3, q);
1111                 break;
1112             case 4:
1113                 if (q != 128)
1114                     put_bits(&s->pb, 7, q);
1115                 break;
1116             case 14:
1117                 put_bits(&s->pb, 14, q);
1118                 break;
1119             case 15:
1120                 put_bits(&s->pb, 16, q);
1121                 break;
1122             default:
1123                 put_bits(&s->pb, b - 1, q);
1124                 break;
1125             }
1126         }
1127     }
1128 }
1129
1130 /* compute the ac3 crc */
1131
1132 #define CRC16_POLY ((1 << 0) | (1 << 2) | (1 << 15) | (1 << 16))
1133
1134 static void ac3_crc_init(void)
1135 {
1136     unsigned int c, n, k;
1137
1138     for(n=0;n<256;n++) {
1139         c = n << 8;
1140         for (k = 0; k < 8; k++) {
1141             if (c & (1 << 15))
1142                 c = ((c << 1) & 0xffff) ^ (CRC16_POLY & 0xffff);
1143             else
1144                 c = c << 1;
1145         }
1146         crc_table[n] = c;
1147     }
1148 }
1149
1150 static unsigned int ac3_crc(UINT8 *data, int n, unsigned int crc)
1151 {
1152     int i;
1153     for(i=0;i<n;i++) {
1154         crc = (crc_table[data[i] ^ (crc >> 8)] ^ (crc << 8)) & 0xffff;
1155     }
1156     return crc;
1157 }
1158
1159 static unsigned int mul_poly(unsigned int a, unsigned int b, unsigned int poly)
1160 {
1161     unsigned int c;
1162
1163     c = 0;
1164     while (a) {
1165         if (a & 1)
1166             c ^= b;
1167         a = a >> 1;
1168         b = b << 1;
1169         if (b & (1 << 16))
1170             b ^= poly;
1171     }
1172     return c;
1173 }
1174
1175 static unsigned int pow_poly(unsigned int a, unsigned int n, unsigned int poly)
1176 {
1177     unsigned int r;
1178     r = 1;
1179     while (n) {
1180         if (n & 1)
1181             r = mul_poly(r, a, poly);
1182         a = mul_poly(a, a, poly);
1183         n >>= 1;
1184     }
1185     return r;
1186 }
1187
1188
1189 /* compute log2(max(abs(tab[]))) */
1190 static int log2_tab(INT16 *tab, int n)
1191 {
1192     int i, v;
1193
1194     v = 0;
1195     for(i=0;i<n;i++) {
1196         v |= abs(tab[i]);
1197     }
1198     return log2(v);
1199 }
1200
1201 static void lshift_tab(INT16 *tab, int n, int lshift)
1202 {
1203     int i;
1204
1205     if (lshift > 0) {
1206         for(i=0;i<n;i++) {
1207             tab[i] <<= lshift;
1208         }
1209     } else if (lshift < 0) {
1210         lshift = -lshift;
1211         for(i=0;i<n;i++) {
1212             tab[i] >>= lshift;
1213         }
1214     }
1215 }
1216
1217 /* fill the end of the frame and compute the two crcs */
1218 static int output_frame_end(AC3EncodeContext *s)
1219 {
1220     int frame_size, frame_size_58, n, crc1, crc2, crc_inv;
1221     UINT8 *frame;
1222
1223     frame_size = s->frame_size; /* frame size in words */
1224     /* align to 8 bits */
1225     flush_put_bits(&s->pb);
1226     /* add zero bytes to reach the frame size */
1227     frame = s->pb.buf;
1228     n = 2 * s->frame_size - (s->pb.buf_ptr - frame) - 2;
1229     assert(n >= 0);
1230     memset(s->pb.buf_ptr, 0, n);
1231
1232     /* Now we must compute both crcs : this is not so easy for crc1
1233        because it is at the beginning of the data... */
1234     frame_size_58 = (frame_size >> 1) + (frame_size >> 3);
1235     crc1 = ac3_crc(frame + 4, (2 * frame_size_58) - 4, 0);
1236     /* XXX: could precompute crc_inv */
1237     crc_inv = pow_poly((CRC16_POLY >> 1), (16 * frame_size_58) - 16, CRC16_POLY);
1238     crc1 = mul_poly(crc_inv, crc1, CRC16_POLY);
1239     frame[2] = crc1 >> 8;
1240     frame[3] = crc1;
1241
1242     crc2 = ac3_crc(frame + 2 * frame_size_58, (frame_size - frame_size_58) * 2 - 2, 0);
1243     frame[2*frame_size - 2] = crc2 >> 8;
1244     frame[2*frame_size - 1] = crc2;
1245
1246     //    printf("n=%d frame_size=%d\n", n, frame_size);
1247     return frame_size * 2;
1248 }
1249
1250 int AC3_encode_frame(AVCodecContext *avctx,
1251                      unsigned char *frame, int buf_size, void *data)
1252 {
1253     AC3EncodeContext *s = avctx->priv_data;
1254     short *samples = data;
1255     int i, j, k, v, ch;
1256     INT16 input_samples[N];
1257     INT32 mdct_coef[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2];
1258     UINT8 exp[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2];
1259     UINT8 exp_strategy[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS];
1260     UINT8 encoded_exp[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2];
1261     UINT8 bap[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2];
1262     INT8 exp_samples[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS];
1263     int frame_bits;
1264
1265     frame_bits = 0;
1266     for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
1267         /* fixed mdct to the six sub blocks & exponent computation */
1268         for(i=0;i<NB_BLOCKS;i++) {
1269             INT16 *sptr;
1270             int sinc;
1271
1272             /* compute input samples */
1273             memcpy(input_samples, s->last_samples[ch], N/2 * sizeof(INT16));
1274             sinc = s->nb_channels;
1275             sptr = samples + (sinc * (N/2) * i) + ch;
1276             for(j=0;j<N/2;j++) {
1277                 v = *sptr;
1278                 input_samples[j + N/2] = v;
1279                 s->last_samples[ch][j] = v;
1280                 sptr += sinc;
1281             }
1282
1283             /* apply the MDCT window */
1284             for(j=0;j<N/2;j++) {
1285                 input_samples[j] = MUL16(input_samples[j],
1286                                          ac3_window[j]) >> 15;
1287                 input_samples[N-j-1] = MUL16(input_samples[N-j-1],
1288                                              ac3_window[j]) >> 15;
1289             }
1290
1291             /* Normalize the samples to use the maximum available
1292                precision */
1293             v = 14 - log2_tab(input_samples, N);
1294             if (v < 0)
1295                 v = 0;
1296             exp_samples[i][ch] = v - 8;
1297             lshift_tab(input_samples, N, v);
1298
1299             /* do the MDCT */
1300             mdct512(mdct_coef[i][ch], input_samples);
1301
1302             /* compute "exponents". We take into account the
1303                normalization there */
1304             for(j=0;j<N/2;j++) {
1305                 int e;
1306                 v = abs(mdct_coef[i][ch][j]);
1307                 if (v == 0)
1308                     e = 24;
1309                 else {
1310                     e = 23 - log2(v) + exp_samples[i][ch];
1311                     if (e >= 24) {
1312                         e = 24;
1313                         mdct_coef[i][ch][j] = 0;
1314                     }
1315                 }
1316                 exp[i][ch][j] = e;
1317             }
1318         }
1319
1320         compute_exp_strategy(exp_strategy, exp, ch);
1321
1322         /* compute the exponents as the decoder will see them. The
1323            EXP_REUSE case must be handled carefully : we select the
1324            min of the exponents */
1325         i = 0;
1326         while (i < NB_BLOCKS) {
1327             j = i + 1;
1328             while (j < NB_BLOCKS && exp_strategy[j][ch] == EXP_REUSE) {
1329                 exponent_min(exp[i][ch], exp[j][ch], s->nb_coefs[ch]);
1330                 j++;
1331             }
1332             frame_bits += encode_exp(encoded_exp[i][ch],
1333                                      exp[i][ch], s->nb_coefs[ch],
1334                                      exp_strategy[i][ch]);
1335             /* copy encoded exponents for reuse case */
1336             for(k=i+1;k<j;k++) {
1337                 memcpy(encoded_exp[k][ch], encoded_exp[i][ch],
1338                        s->nb_coefs[ch] * sizeof(UINT8));
1339             }
1340             i = j;
1341         }
1342     }
1343
1344     compute_bit_allocation(s, bap, encoded_exp, exp_strategy, frame_bits);
1345     /* everything is known... let's output the frame */
1346     output_frame_header(s, frame);
1347
1348     for(i=0;i<NB_BLOCKS;i++) {
1349         output_audio_block(s, exp_strategy[i], encoded_exp[i],
1350                            bap[i], mdct_coef[i], exp_samples[i], i);
1351     }
1352     return output_frame_end(s);
1353 }
1354
1355 #if 0
1356 /*************************************************************************/
1357 /* TEST */
1358
1359 #define FN (N/4)
1360
1361 void fft_test(void)
1362 {
1363     IComplex in[FN], in1[FN];
1364     int k, n, i;
1365     float sum_re, sum_im, a;
1366
1367     /* FFT test */
1368
1369     for(i=0;i<FN;i++) {
1370         in[i].re = random() % 65535 - 32767;
1371         in[i].im = random() % 65535 - 32767;
1372         in1[i] = in[i];
1373     }
1374     fft(in, 7);
1375
1376     /* do it by hand */
1377     for(k=0;k<FN;k++) {
1378         sum_re = 0;
1379         sum_im = 0;
1380         for(n=0;n<FN;n++) {
1381             a = -2 * M_PI * (n * k) / FN;
1382             sum_re += in1[n].re * cos(a) - in1[n].im * sin(a);
1383             sum_im += in1[n].re * sin(a) + in1[n].im * cos(a);
1384         }
1385         printf("%3d: %6d,%6d %6.0f,%6.0f\n",
1386                k, in[k].re, in[k].im, sum_re / FN, sum_im / FN);
1387     }
1388 }
1389
1390 void mdct_test(void)
1391 {
1392     INT16 input[N];
1393     INT32 output[N/2];
1394     float input1[N];
1395     float output1[N/2];
1396     float s, a, err, e, emax;
1397     int i, k, n;
1398
1399     for(i=0;i<N;i++) {
1400         input[i] = (random() % 65535 - 32767) * 9 / 10;
1401         input1[i] = input[i];
1402     }
1403
1404     mdct512(output, input);
1405
1406     /* do it by hand */
1407     for(k=0;k<N/2;k++) {
1408         s = 0;
1409         for(n=0;n<N;n++) {
1410             a = (2*M_PI*(2*n+1+N/2)*(2*k+1) / (4 * N));
1411             s += input1[n] * cos(a);
1412         }
1413         output1[k] = -2 * s / N;
1414     }
1415
1416     err = 0;
1417     emax = 0;
1418     for(i=0;i<N/2;i++) {
1419         printf("%3d: %7d %7.0f\n", i, output[i], output1[i]);
1420         e = output[i] - output1[i];
1421         if (e > emax)
1422             emax = e;
1423         err += e * e;
1424     }
1425     printf("err2=%f emax=%f\n", err / (N/2), emax);
1426 }
1427
1428 void test_ac3(void)
1429 {
1430     AC3EncodeContext ctx;
1431     unsigned char frame[AC3_MAX_CODED_FRAME_SIZE];
1432     short samples[AC3_FRAME_SIZE];
1433     int ret, i;
1434
1435     AC3_encode_init(&ctx, 44100, 64000, 1);
1436
1437     fft_test();
1438     mdct_test();
1439
1440     for(i=0;i<AC3_FRAME_SIZE;i++)
1441         samples[i] = (int)(sin(2*M_PI*i*1000.0/44100) * 10000);
1442     ret = AC3_encode_frame(&ctx, frame, samples);
1443     printf("ret=%d\n", ret);
1444 }
1445 #endif
1446
1447 AVCodec ac3_encoder = {
1448     "ac3",
1449     CODEC_TYPE_AUDIO,
1450     CODEC_ID_AC3,
1451     sizeof(AC3EncodeContext),
1452     AC3_encode_init,
1453     AC3_encode_frame,
1454     NULL,
1455 };