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

   1 /*
   2  * DCA encoder
   3  * Copyright (C) 2008-2012 Alexander E. Patrakov
   4  *               2010 Benjamin Larsson
   5  *               2011 Xiang Wang
   6  *
   7  * This file is part of FFmpeg.
   8  *
   9  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  11  * License as published by the Free Software Foundation; either
  12  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  13  *
  14  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17  * Lesser General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  20  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  22  */
  23
  24 #define FFT_FLOAT 0
  25 #define FFT_FIXED_32 1
  26
  27 #include "libavutil/avassert.h"
  28 #include "libavutil/channel_layout.h"
  29 #include "libavutil/common.h"
  30 #include "libavutil/ffmath.h"
  31 #include "libavutil/opt.h"
  32 #include "avcodec.h"
  33 #include "dca.h"
  34 #include "dcaadpcm.h"
  35 #include "dcamath.h"
  36 #include "dca_core.h"
  37 #include "dcadata.h"
  38 #include "dcaenc.h"
  39 #include "fft.h"
  40 #include "internal.h"
  41 #include "mathops.h"
  42 #include "put_bits.h"
  43
  44 #define MAX_CHANNELS 6
  45 #define DCA_MAX_FRAME_SIZE 16384
  46 #define DCA_HEADER_SIZE 13
  47 #define DCA_LFE_SAMPLES 8
  48
  49 #define DCAENC_SUBBANDS 32
  50 #define SUBFRAMES 1
  51 #define SUBSUBFRAMES 2
  52 #define SUBBAND_SAMPLES (SUBFRAMES * SUBSUBFRAMES * 8)
  53 #define AUBANDS 25
  54
  55 #define COS_T(x) (c->cos_table[(x) & 2047])
  56
  57 typedef struct CompressionOptions {
  58     int adpcm_mode;
  59 } CompressionOptions;
  60
  61 typedef struct DCAEncContext {
  62     AVClass *class;
  63     PutBitContext pb;
  64     DCAADPCMEncContext adpcm_ctx;
  65     FFTContext mdct;
  66     CompressionOptions options;
  67     int frame_size;
  68     int frame_bits;
  69     int fullband_channels;
  70     int channels;
  71     int lfe_channel;
  72     int samplerate_index;
  73     int bitrate_index;
  74     int channel_config;
  75     const int32_t *band_interpolation;
  76     const int32_t *band_spectrum;
  77     int lfe_scale_factor;
  78     softfloat lfe_quant;
  79     int32_t lfe_peak_cb;
  80     const int8_t *channel_order_tab;  ///< channel reordering table, lfe and non lfe
  81
  82     int32_t prediction_mode[MAX_CHANNELS][DCAENC_SUBBANDS];
  83     int32_t adpcm_history[MAX_CHANNELS][DCAENC_SUBBANDS][DCA_ADPCM_COEFFS * 2];
  84     int32_t history[MAX_CHANNELS][512]; /* This is a circular buffer */
  85     int32_t *subband[MAX_CHANNELS][DCAENC_SUBBANDS];
  86     int32_t quantized[MAX_CHANNELS][DCAENC_SUBBANDS][SUBBAND_SAMPLES];
  87     int32_t peak_cb[MAX_CHANNELS][DCAENC_SUBBANDS];
  88     int32_t diff_peak_cb[MAX_CHANNELS][DCAENC_SUBBANDS]; ///< expected peak of residual signal
  89     int32_t downsampled_lfe[DCA_LFE_SAMPLES];
  90     int32_t masking_curve_cb[SUBSUBFRAMES][256];
  91     int32_t bit_allocation_sel[MAX_CHANNELS];
  92     int abits[MAX_CHANNELS][DCAENC_SUBBANDS];
  93     int scale_factor[MAX_CHANNELS][DCAENC_SUBBANDS];
  94     softfloat quant[MAX_CHANNELS][DCAENC_SUBBANDS];
  95     int32_t quant_index_sel[MAX_CHANNELS][DCA_CODE_BOOKS];
  96     int32_t eff_masking_curve_cb[256];
  97     int32_t band_masking_cb[32];
  98     int32_t worst_quantization_noise;
  99     int32_t worst_noise_ever;
 100     int consumed_bits;
 101     int consumed_adpcm_bits; ///< Number of bits to transmit ADPCM related info
 102
 103     int32_t cos_table[2048];
 104     int32_t band_interpolation_tab[2][512];
 105     int32_t band_spectrum_tab[2][8];
 106     int32_t auf[9][AUBANDS][256];
 107     int32_t cb_to_add[256];
 108     int32_t cb_to_level[2048];
 109     int32_t lfe_fir_64i[512];
 110 } DCAEncContext;
 111
 112 /* Transfer function of outer and middle ear, Hz -> dB */
 113 static double hom(double f)
 114 {
 115     double f1 = f / 1000;
 116
 117     return -3.64 * pow(f1, -0.8)
 118            + 6.8 * exp(-0.6 * (f1 - 3.4) * (f1 - 3.4))
 119            - 6.0 * exp(-0.15 * (f1 - 8.7) * (f1 - 8.7))
 120            - 0.0006 * (f1 * f1) * (f1 * f1);
 121 }
 122
 123 static double gammafilter(int i, double f)
 124 {
 125     double h = (f - fc[i]) / erb[i];
 126
 127     h = 1 + h * h;
 128     h = 1 / (h * h);
 129     return 20 * log10(h);
 130 }
 131
 132 static int subband_bufer_alloc(DCAEncContext *c)
 133 {
 134     int ch, band;
 135     int32_t *bufer = av_calloc(MAX_CHANNELS * DCAENC_SUBBANDS *
 136                                (SUBBAND_SAMPLES + DCA_ADPCM_COEFFS),
 137                                sizeof(int32_t));
 138     if (!bufer)
 139         return -1;
 140
 141     /* we need a place for DCA_ADPCM_COEFF samples from previous frame
 142      * to calc prediction coefficients for each subband */
 143     for (ch = 0; ch < MAX_CHANNELS; ch++) {
 144         for (band = 0; band < DCAENC_SUBBANDS; band++) {
 145             c->subband[ch][band] = bufer +
 146                                    ch * DCAENC_SUBBANDS * (SUBBAND_SAMPLES + DCA_ADPCM_COEFFS) +
 147                                    band * (SUBBAND_SAMPLES + DCA_ADPCM_COEFFS) + DCA_ADPCM_COEFFS;
 148         }
 149     }
 150     return 0;
 151 }
 152
 153 static void subband_bufer_free(DCAEncContext *c)
 154 {
 155     int32_t *bufer = c->subband[0][0] - DCA_ADPCM_COEFFS;
 156     av_freep(&bufer);
 157 }
 158
 159 static int encode_init(AVCodecContext *avctx)
 160 {
 161     DCAEncContext *c = avctx->priv_data;
 162     uint64_t layout = avctx->channel_layout;
 163     int i, j, k, min_frame_bits;
 164     int ret;
 165
 166     if (subband_bufer_alloc(c))
 167         return AVERROR(ENOMEM);
 168
 169     c->fullband_channels = c->channels = avctx->channels;
 170     c->lfe_channel = (avctx->channels == 3 || avctx->channels == 6);
 171     c->band_interpolation = c->band_interpolation_tab[1];
 172     c->band_spectrum = c->band_spectrum_tab[1];
 173     c->worst_quantization_noise = -2047;
 174     c->worst_noise_ever = -2047;
 175     c->consumed_adpcm_bits = 0;
 176
 177     if (ff_dcaadpcm_init(&c->adpcm_ctx))
 178         return AVERROR(ENOMEM);
 179
 180     if (!layout) {
 181         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "No channel layout specified. The "
 182                                       "encoder will guess the layout, but it "
 183                                       "might be incorrect.\n");
 184         layout = av_get_default_channel_layout(avctx->channels);
 185     }
 186     switch (layout) {
 187     case AV_CH_LAYOUT_MONO:         c->channel_config = 0; break;
 188     case AV_CH_LAYOUT_STEREO:       c->channel_config = 2; break;
 189     case AV_CH_LAYOUT_2_2:          c->channel_config = 8; break;
 190     case AV_CH_LAYOUT_5POINT0:      c->channel_config = 9; break;
 191     case AV_CH_LAYOUT_5POINT1:      c->channel_config = 9; break;
 192     default:
 193         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unsupported channel layout!\n");
 194         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 195     }
 196
 197     if (c->lfe_channel) {
 198         c->fullband_channels--;
 199         c->channel_order_tab = channel_reorder_lfe[c->channel_config];
 200     } else {
 201         c->channel_order_tab = channel_reorder_nolfe[c->channel_config];
 202     }
 203
 204     for (i = 0; i < MAX_CHANNELS; i++) {
 205         for (j = 0; j < DCA_CODE_BOOKS; j++) {
 206             c->quant_index_sel[i][j] = ff_dca_quant_index_group_size[j];
 207         }
 208         /* 6 - no Huffman */
 209         c->bit_allocation_sel[i] = 6;
 210
 211         for (j = 0; j < DCAENC_SUBBANDS; j++) {
 212             /* -1 - no ADPCM */
 213             c->prediction_mode[i][j] = -1;
 214             memset(c->adpcm_history[i][j], 0, sizeof(int32_t)*DCA_ADPCM_COEFFS);
 215         }
 216     }
 217
 218     for (i = 0; i < 9; i++) {
 219         if (sample_rates[i] == avctx->sample_rate)
 220             break;
 221     }
 222     if (i == 9)
 223         return AVERROR(EINVAL);
 224     c->samplerate_index = i;
 225
 226     if (avctx->bit_rate < 32000 || avctx->bit_rate > 3840000) {
 227         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Bit rate %"PRId64" not supported.", avctx->bit_rate);
 228         return AVERROR(EINVAL);
 229     }
 230     for (i = 0; ff_dca_bit_rates[i] < avctx->bit_rate; i++)
 231         ;
 232     c->bitrate_index = i;
 233     c->frame_bits = FFALIGN((avctx->bit_rate * 512 + avctx->sample_rate - 1) / avctx->sample_rate, 32);
 234     min_frame_bits = 132 + (493 + 28 * 32) * c->fullband_channels + c->lfe_channel * 72;
 235     if (c->frame_bits < min_frame_bits || c->frame_bits > (DCA_MAX_FRAME_SIZE << 3))
 236         return AVERROR(EINVAL);
 237
 238     c->frame_size = (c->frame_bits + 7) / 8;
 239
 240     avctx->frame_size = 32 * SUBBAND_SAMPLES;
 241
 242     if ((ret = ff_mdct_init(&c->mdct, 9, 0, 1.0)) < 0)
 243         return ret;
 244
 245     /* Init all tables */
 246     c->cos_table[0] = 0x7fffffff;
 247     c->cos_table[512] = 0;
 248     c->cos_table[1024] = -c->cos_table[0];
 249     for (i = 1; i < 512; i++) {
 250         c->cos_table[i]   = (int32_t)(0x7fffffff * cos(M_PI * i / 1024));
 251         c->cos_table[1024-i] = -c->cos_table[i];
 252         c->cos_table[1024+i] = -c->cos_table[i];
 253         c->cos_table[2048-i] = +c->cos_table[i];
 254     }
 255
 256     for (i = 0; i < 2048; i++)
 257         c->cb_to_level[i] = (int32_t)(0x7fffffff * ff_exp10(-0.005 * i));
 258
 259     for (k = 0; k < 32; k++) {
 260         for (j = 0; j < 8; j++) {
 261             c->lfe_fir_64i[64 * j + k] = (int32_t)(0xffffff800000ULL * ff_dca_lfe_fir_64[8 * k + j]);
 262             c->lfe_fir_64i[64 * (7-j) + (63 - k)] = (int32_t)(0xffffff800000ULL * ff_dca_lfe_fir_64[8 * k + j]);
 263         }
 264     }
 265
 266     for (i = 0; i < 512; i++) {
 267         c->band_interpolation_tab[0][i] = (int32_t)(0x1000000000ULL * ff_dca_fir_32bands_perfect[i]);
 268         c->band_interpolation_tab[1][i] = (int32_t)(0x1000000000ULL * ff_dca_fir_32bands_nonperfect[i]);
 269     }
 270
 271     for (i = 0; i < 9; i++) {
 272         for (j = 0; j < AUBANDS; j++) {
 273             for (k = 0; k < 256; k++) {
 274                 double freq = sample_rates[i] * (k + 0.5) / 512;
 275
 276                 c->auf[i][j][k] = (int32_t)(10 * (hom(freq) + gammafilter(j, freq)));
 277             }
 278         }
 279     }
 280
 281     for (i = 0; i < 256; i++) {
 282         double add = 1 + ff_exp10(-0.01 * i);
 283         c->cb_to_add[i] = (int32_t)(100 * log10(add));
 284     }
 285     for (j = 0; j < 8; j++) {
 286         double accum = 0;
 287         for (i = 0; i < 512; i++) {
 288             double reconst = ff_dca_fir_32bands_perfect[i] * ((i & 64) ? (-1) : 1);
 289             accum += reconst * cos(2 * M_PI * (i + 0.5 - 256) * (j + 0.5) / 512);
 290         }
 291         c->band_spectrum_tab[0][j] = (int32_t)(200 * log10(accum));
 292     }
 293     for (j = 0; j < 8; j++) {
 294         double accum = 0;
 295         for (i = 0; i < 512; i++) {
 296             double reconst = ff_dca_fir_32bands_nonperfect[i] * ((i & 64) ? (-1) : 1);
 297             accum += reconst * cos(2 * M_PI * (i + 0.5 - 256) * (j + 0.5) / 512);
 298         }
 299         c->band_spectrum_tab[1][j] = (int32_t)(200 * log10(accum));
 300     }
 301
 302     return 0;
 303 }
 304
 305 static av_cold int encode_close(AVCodecContext *avctx)
 306 {
 307     DCAEncContext *c = avctx->priv_data;
 308     ff_mdct_end(&c->mdct);
 309     subband_bufer_free(c);
 310     ff_dcaadpcm_free(&c->adpcm_ctx);
 311
 312     return 0;
 313 }
 314
 315 static void subband_transform(DCAEncContext *c, const int32_t *input)
 316 {
 317     int ch, subs, i, k, j;
 318
 319     for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++) {
 320         /* History is copied because it is also needed for PSY */
 321         int32_t hist[512];
 322         int hist_start = 0;
 323         const int chi = c->channel_order_tab[ch];
 324
 325         memcpy(hist, &c->history[ch][0], 512 * sizeof(int32_t));
 326
 327         for (subs = 0; subs < SUBBAND_SAMPLES; subs++) {
 328             int32_t accum[64];
 329             int32_t resp;
 330             int band;
 331
 332             /* Calculate the convolutions at once */
 333             memset(accum, 0, 64 * sizeof(int32_t));
 334
 335             for (k = 0, i = hist_start, j = 0;
 336                     i < 512; k = (k + 1) & 63, i++, j++)
 337                 accum[k] += mul32(hist[i], c->band_interpolation[j]);
 338             for (i = 0; i < hist_start; k = (k + 1) & 63, i++, j++)
 339                 accum[k] += mul32(hist[i], c->band_interpolation[j]);
 340
 341             for (k = 16; k < 32; k++)
 342                 accum[k] = accum[k] - accum[31 - k];
 343             for (k = 32; k < 48; k++)
 344                 accum[k] = accum[k] + accum[95 - k];
 345
 346             for (band = 0; band < 32; band++) {
 347                 resp = 0;
 348                 for (i = 16; i < 48; i++) {
 349                     int s = (2 * band + 1) * (2 * (i + 16) + 1);
 350                     resp += mul32(accum[i], COS_T(s << 3)) >> 3;
 351                 }
 352
 353                 c->subband[ch][band][subs] = ((band + 1) & 2) ? -resp : resp;
 354             }
 355
 356             /* Copy in 32 new samples from input */
 357             for (i = 0; i < 32; i++)
 358                 hist[i + hist_start] = input[(subs * 32 + i) * c->channels + chi];
 359
 360             hist_start = (hist_start + 32) & 511;
 361         }
 362     }
 363 }
 364
 365 static void lfe_downsample(DCAEncContext *c, const int32_t *input)
 366 {
 367     /* FIXME: make 128x LFE downsampling possible */
 368     const int lfech = lfe_index[c->channel_config];
 369     int i, j, lfes;
 370     int32_t hist[512];
 371     int32_t accum;
 372     int hist_start = 0;
 373
 374     memcpy(hist, &c->history[c->channels - 1][0], 512 * sizeof(int32_t));
 375
 376     for (lfes = 0; lfes < DCA_LFE_SAMPLES; lfes++) {
 377         /* Calculate the convolution */
 378         accum = 0;
 379
 380         for (i = hist_start, j = 0; i < 512; i++, j++)
 381             accum += mul32(hist[i], c->lfe_fir_64i[j]);
 382         for (i = 0; i < hist_start; i++, j++)
 383             accum += mul32(hist[i], c->lfe_fir_64i[j]);
 384
 385         c->downsampled_lfe[lfes] = accum;
 386
 387         /* Copy in 64 new samples from input */
 388         for (i = 0; i < 64; i++)
 389             hist[i + hist_start] = input[(lfes * 64 + i) * c->channels + lfech];
 390
 391         hist_start = (hist_start + 64) & 511;
 392     }
 393 }
 394
 395 static int32_t get_cb(DCAEncContext *c, int32_t in)
 396 {
 397     int i, res = 0;
 398     in = FFABS(in);
 399
 400     for (i = 1024; i > 0; i >>= 1) {
 401         if (c->cb_to_level[i + res] >= in)
 402             res += i;
 403     }
 404     return -res;
 405 }
 406
 407 static int32_t add_cb(DCAEncContext *c, int32_t a, int32_t b)
 408 {
 409     if (a < b)
 410         FFSWAP(int32_t, a, b);
 411
 412     if (a - b >= 256)
 413         return a;
 414     return a + c->cb_to_add[a - b];
 415 }
 416
 417 static void calc_power(DCAEncContext *c,
 418                        const int32_t in[2 * 256], int32_t power[256])
 419 {
 420     int i;
 421     LOCAL_ALIGNED_32(int32_t, data,  [512]);
 422     LOCAL_ALIGNED_32(int32_t, coeff, [256]);
 423
 424     for (i = 0; i < 512; i++)
 425         data[i] = norm__(mul32(in[i], 0x3fffffff - (COS_T(4 * i + 2) >> 1)), 4);
 426
 427     c->mdct.mdct_calc(&c->mdct, coeff, data);
 428     for (i = 0; i < 256; i++) {
 429         const int32_t cb = get_cb(c, coeff[i]);
 430         power[i] = add_cb(c, cb, cb);
 431     }
 432 }
 433
 434 static void adjust_jnd(DCAEncContext *c,
 435                        const int32_t in[512], int32_t out_cb[256])
 436 {
 437     int32_t power[256];
 438     int32_t out_cb_unnorm[256];
 439     int32_t denom;
 440     const int32_t ca_cb = -1114;
 441     const int32_t cs_cb = 928;
 442     const int samplerate_index = c->samplerate_index;
 443     int i, j;
 444
 445     calc_power(c, in, power);
 446
 447     for (j = 0; j < 256; j++)
 448         out_cb_unnorm[j] = -2047; /* and can only grow */
 449
 450     for (i = 0; i < AUBANDS; i++) {
 451         denom = ca_cb; /* and can only grow */
 452         for (j = 0; j < 256; j++)
 453             denom = add_cb(c, denom, power[j] + c->auf[samplerate_index][i][j]);
 454         for (j = 0; j < 256; j++)
 455             out_cb_unnorm[j] = add_cb(c, out_cb_unnorm[j],
 456                                       -denom + c->auf[samplerate_index][i][j]);
 457     }
 458
 459     for (j = 0; j < 256; j++)
 460         out_cb[j] = add_cb(c, out_cb[j], -out_cb_unnorm[j] - ca_cb - cs_cb);
 461 }
 462
 463 typedef void (*walk_band_t)(DCAEncContext *c, int band1, int band2, int f,
 464                             int32_t spectrum1, int32_t spectrum2, int channel,
 465                             int32_t * arg);
 466
 467 static void walk_band_low(DCAEncContext *c, int band, int channel,
 468                           walk_band_t walk, int32_t *arg)
 469 {
 470     int f;
 471
 472     if (band == 0) {
 473         for (f = 0; f < 4; f++)
 474             walk(c, 0, 0, f, 0, -2047, channel, arg);
 475     } else {
 476         for (f = 0; f < 8; f++)
 477             walk(c, band, band - 1, 8 * band - 4 + f,
 478                     c->band_spectrum[7 - f], c->band_spectrum[f], channel, arg);
 479     }
 480 }
 481
 482 static void walk_band_high(DCAEncContext *c, int band, int channel,
 483                            walk_band_t walk, int32_t *arg)
 484 {
 485     int f;
 486
 487     if (band == 31) {
 488         for (f = 0; f < 4; f++)
 489             walk(c, 31, 31, 256 - 4 + f, 0, -2047, channel, arg);
 490     } else {
 491         for (f = 0; f < 8; f++)
 492             walk(c, band, band + 1, 8 * band + 4 + f,
 493                     c->band_spectrum[f], c->band_spectrum[7 - f], channel, arg);
 494     }
 495 }
 496
 497 static void update_band_masking(DCAEncContext *c, int band1, int band2,
 498                                 int f, int32_t spectrum1, int32_t spectrum2,
 499                                 int channel, int32_t * arg)
 500 {
 501     int32_t value = c->eff_masking_curve_cb[f] - spectrum1;
 502
 503     if (value < c->band_masking_cb[band1])
 504         c->band_masking_cb[band1] = value;
 505 }
 506
 507 static void calc_masking(DCAEncContext *c, const int32_t *input)
 508 {
 509     int i, k, band, ch, ssf;
 510     int32_t data[512];
 511
 512     for (i = 0; i < 256; i++)
 513         for (ssf = 0; ssf < SUBSUBFRAMES; ssf++)
 514             c->masking_curve_cb[ssf][i] = -2047;
 515
 516     for (ssf = 0; ssf < SUBSUBFRAMES; ssf++)
 517         for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++) {
 518             const int chi = c->channel_order_tab[ch];
 519
 520             for (i = 0, k = 128 + 256 * ssf; k < 512; i++, k++)
 521                 data[i] = c->history[ch][k];
 522             for (k -= 512; i < 512; i++, k++)
 523                 data[i] = input[k * c->channels + chi];
 524             adjust_jnd(c, data, c->masking_curve_cb[ssf]);
 525         }
 526     for (i = 0; i < 256; i++) {
 527         int32_t m = 2048;
 528
 529         for (ssf = 0; ssf < SUBSUBFRAMES; ssf++)
 530             if (c->masking_curve_cb[ssf][i] < m)
 531                 m = c->masking_curve_cb[ssf][i];
 532         c->eff_masking_curve_cb[i] = m;
 533     }
 534
 535     for (band = 0; band < 32; band++) {
 536         c->band_masking_cb[band] = 2048;
 537         walk_band_low(c, band, 0, update_band_masking, NULL);
 538         walk_band_high(c, band, 0, update_band_masking, NULL);
 539     }
 540 }
 541
 542 static inline int32_t find_peak(DCAEncContext *c, const int32_t *in, int len)
 543 {
 544     int sample;
 545     int32_t m = 0;
 546     for (sample = 0; sample < len; sample++) {
 547         int32_t s = abs(in[sample]);
 548         if (m < s)
 549             m = s;
 550     }
 551     return get_cb(c, m);
 552 }
 553
 554 static void find_peaks(DCAEncContext *c)
 555 {
 556     int band, ch;
 557
 558     for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++) {
 559         for (band = 0; band < 32; band++)
 560             c->peak_cb[ch][band] = find_peak(c, c->subband[ch][band],
 561                                              SUBBAND_SAMPLES);
 562     }
 563
 564     if (c->lfe_channel)
 565         c->lfe_peak_cb = find_peak(c, c->downsampled_lfe, DCA_LFE_SAMPLES);
 566 }
 567
 568 static void adpcm_analysis(DCAEncContext *c)
 569 {
 570     int ch, band;
 571     int pred_vq_id;
 572     int32_t *samples;
 573     int32_t estimated_diff[SUBBAND_SAMPLES];
 574
 575     c->consumed_adpcm_bits = 0;
 576     for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++) {
 577         for (band = 0; band < 32; band++) {
 578             samples = c->subband[ch][band] - DCA_ADPCM_COEFFS;
 579             pred_vq_id = ff_dcaadpcm_subband_analysis(&c->adpcm_ctx, samples,
 580                                                       SUBBAND_SAMPLES, estimated_diff);
 581             if (pred_vq_id >= 0) {
 582                 c->prediction_mode[ch][band] = pred_vq_id;
 583                 c->consumed_adpcm_bits += 12; //12 bits to transmit prediction vq index
 584                 c->diff_peak_cb[ch][band] = find_peak(c, estimated_diff, 16);
 585             } else {
 586                 c->prediction_mode[ch][band] = -1;
 587             }
 588         }
 589     }
 590 }
 591
 592 static const int snr_fudge = 128;
 593 #define USED_1ABITS 1
 594 #define USED_26ABITS 4
 595
 596 static inline int32_t get_step_size(DCAEncContext *c, int ch, int band)
 597 {
 598     int32_t step_size;
 599
 600     if (c->bitrate_index == 3)
 601         step_size = ff_dca_lossless_quant[c->abits[ch][band]];
 602     else
 603         step_size = ff_dca_lossy_quant[c->abits[ch][band]];
 604
 605     return step_size;
 606 }
 607
 608 static int calc_one_scale(DCAEncContext *c, int32_t peak_cb, int abits,
 609                           softfloat *quant)
 610 {
 611     int32_t peak;
 612     int our_nscale, try_remove;
 613     softfloat our_quant;
 614
 615     av_assert0(peak_cb <= 0);
 616     av_assert0(peak_cb >= -2047);
 617
 618     our_nscale = 127;
 619     peak = c->cb_to_level[-peak_cb];
 620
 621     for (try_remove = 64; try_remove > 0; try_remove >>= 1) {
 622         if (scalefactor_inv[our_nscale - try_remove].e + stepsize_inv[abits].e <= 17)
 623             continue;
 624         our_quant.m = mul32(scalefactor_inv[our_nscale - try_remove].m, stepsize_inv[abits].m);
 625         our_quant.e = scalefactor_inv[our_nscale - try_remove].e + stepsize_inv[abits].e - 17;
 626         if ((ff_dca_quant_levels[abits] - 1) / 2 < quantize_value(peak, our_quant))
 627             continue;
 628         our_nscale -= try_remove;
 629     }
 630
 631     if (our_nscale >= 125)
 632         our_nscale = 124;
 633
 634     quant->m = mul32(scalefactor_inv[our_nscale].m, stepsize_inv[abits].m);
 635     quant->e = scalefactor_inv[our_nscale].e + stepsize_inv[abits].e - 17;
 636     av_assert0((ff_dca_quant_levels[abits] - 1) / 2 >= quantize_value(peak, *quant));
 637
 638     return our_nscale;
 639 }
 640
 641 static inline void quantize_adpcm_subband(DCAEncContext *c, int ch, int band)
 642 {
 643     int32_t step_size;
 644     int32_t diff_peak_cb = c->diff_peak_cb[ch][band];
 645     c->scale_factor[ch][band] = calc_one_scale(c, diff_peak_cb,
 646                                                c->abits[ch][band],
 647                                                &c->quant[ch][band]);
 648
 649     step_size = get_step_size(c, ch, band);
 650     ff_dcaadpcm_do_real(c->prediction_mode[ch][band],
 651                         c->quant[ch][band],
 652                         ff_dca_scale_factor_quant7[c->scale_factor[ch][band]],
 653                         step_size, c->adpcm_history[ch][band], c->subband[ch][band],
 654                         c->adpcm_history[ch][band] + 4, c->quantized[ch][band],
 655                         SUBBAND_SAMPLES, c->cb_to_level[-diff_peak_cb]);
 656 }
 657
 658 static void quantize_adpcm(DCAEncContext *c)
 659 {
 660     int band, ch;
 661
 662     for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++)
 663         for (band = 0; band < 32; band++)
 664             if (c->prediction_mode[ch][band] >= 0)
 665                 quantize_adpcm_subband(c, ch, band);
 666 }
 667
 668 static void quantize_pcm(DCAEncContext *c)
 669 {
 670     int sample, band, ch;
 671
 672     for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++) {
 673         for (band = 0; band < 32; band++) {
 674             if (c->prediction_mode[ch][band] == -1) {
 675                 for (sample = 0; sample < SUBBAND_SAMPLES; sample++) {
 676                     int32_t val = quantize_value(c->subband[ch][band][sample],
 677                                                  c->quant[ch][band]);
 678                     c->quantized[ch][band][sample] = val;
 679                 }
 680             }
 681         }
 682     }
 683 }
 684
 685 static void accumulate_huff_bit_consumption(int abits, int32_t *quantized,
 686                                             uint32_t *result)
 687 {
 688     uint8_t sel, id = abits - 1;
 689     for (sel = 0; sel < ff_dca_quant_index_group_size[id]; sel++)
 690         result[sel] += ff_dca_vlc_calc_quant_bits(quantized, SUBBAND_SAMPLES,
 691                                                   sel, id);
 692 }
 693
 694 static uint32_t set_best_code(uint32_t vlc_bits[DCA_CODE_BOOKS][7],
 695                               uint32_t clc_bits[DCA_CODE_BOOKS],
 696                               int32_t res[DCA_CODE_BOOKS])
 697 {
 698     uint8_t i, sel;
 699     uint32_t best_sel_bits[DCA_CODE_BOOKS];
 700     int32_t best_sel_id[DCA_CODE_BOOKS];
 701     uint32_t t, bits = 0;
 702
 703     for (i = 0; i < DCA_CODE_BOOKS; i++) {
 704
 705         av_assert0(!((!!vlc_bits[i][0]) ^ (!!clc_bits[i])));
 706         if (vlc_bits[i][0] == 0) {
 707             /* do not transmit adjustment index for empty codebooks */
 708             res[i] = ff_dca_quant_index_group_size[i];
 709             /* and skip it */
 710             continue;
 711         }
 712
 713         best_sel_bits[i] = vlc_bits[i][0];
 714         best_sel_id[i] = 0;
 715         for (sel = 0; sel < ff_dca_quant_index_group_size[i]; sel++) {
 716             if (best_sel_bits[i] > vlc_bits[i][sel] && vlc_bits[i][sel]) {
 717                 best_sel_bits[i] = vlc_bits[i][sel];
 718                 best_sel_id[i] = sel;
 719             }
 720         }
 721
 722         /* 2 bits to transmit scale factor adjustment index */
 723         t = best_sel_bits[i] + 2;
 724         if (t < clc_bits[i]) {
 725             res[i] = best_sel_id[i];
 726             bits += t;
 727         } else {
 728             res[i] = ff_dca_quant_index_group_size[i];
 729             bits += clc_bits[i];
 730         }
 731     }
 732     return bits;
 733 }
 734
 735 static uint32_t set_best_abits_code(int abits[DCAENC_SUBBANDS], int bands,
 736                                     int32_t *res)
 737 {
 738     uint8_t i;
 739     uint32_t t;
 740     int32_t best_sel = 6;
 741     int32_t best_bits = bands * 5;
 742
 743     /* Check do we have subband which cannot be encoded by Huffman tables */
 744     for (i = 0; i < bands; i++) {
 745         if (abits[i] > 12 || abits[i] == 0) {
 746             *res = best_sel;
 747             return best_bits;
 748         }
 749     }
 750
 751     for (i = 0; i < DCA_BITALLOC_12_COUNT; i++) {
 752         t = ff_dca_vlc_calc_alloc_bits(abits, bands, i);
 753         if (t < best_bits) {
 754             best_bits = t;
 755             best_sel = i;
 756         }
 757     }
 758
 759     *res = best_sel;
 760     return best_bits;
 761 }
 762
 763 static int init_quantization_noise(DCAEncContext *c, int noise, int forbid_zero)
 764 {
 765     int ch, band, ret = USED_26ABITS | USED_1ABITS;
 766     uint32_t huff_bit_count_accum[MAX_CHANNELS][DCA_CODE_BOOKS][7];
 767     uint32_t clc_bit_count_accum[MAX_CHANNELS][DCA_CODE_BOOKS];
 768     uint32_t bits_counter = 0;
 769
 770     c->consumed_bits = 132 + 333 * c->fullband_channels;
 771     c->consumed_bits += c->consumed_adpcm_bits;
 772     if (c->lfe_channel)
 773         c->consumed_bits += 72;
 774
 775     /* attempt to guess the bit distribution based on the prevoius frame */
 776     for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++) {
 777         for (band = 0; band < 32; band++) {
 778             int snr_cb = c->peak_cb[ch][band] - c->band_masking_cb[band] - noise;
 779
 780             if (snr_cb >= 1312) {
 781                 c->abits[ch][band] = 26;
 782                 ret &= ~USED_1ABITS;
 783             } else if (snr_cb >= 222) {
 784                 c->abits[ch][band] = 8 + mul32(snr_cb - 222, 69000000);
 785                 ret &= ~(USED_26ABITS | USED_1ABITS);
 786             } else if (snr_cb >= 0) {
 787                 c->abits[ch][band] = 2 + mul32(snr_cb, 106000000);
 788                 ret &= ~(USED_26ABITS | USED_1ABITS);
 789             } else if (forbid_zero || snr_cb >= -140) {
 790                 c->abits[ch][band] = 1;
 791                 ret &= ~USED_26ABITS;
 792             } else {
 793                 c->abits[ch][band] = 0;
 794                 ret &= ~(USED_26ABITS | USED_1ABITS);
 795             }
 796         }
 797         c->consumed_bits += set_best_abits_code(c->abits[ch], 32,
 798                                                 &c->bit_allocation_sel[ch]);
 799     }
 800
 801     /* Recalc scale_factor each time to get bits consumption in case of Huffman coding.
 802        It is suboptimal solution */
 803     /* TODO: May be cache scaled values */
 804     for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++) {
 805         for (band = 0; band < 32; band++) {
 806             if (c->prediction_mode[ch][band] == -1) {
 807                 c->scale_factor[ch][band] = calc_one_scale(c, c->peak_cb[ch][band],
 808                                                            c->abits[ch][band],
 809                                                            &c->quant[ch][band]);
 810             }
 811         }
 812     }
 813     quantize_adpcm(c);
 814     quantize_pcm(c);
 815
 816     memset(huff_bit_count_accum, 0, MAX_CHANNELS * DCA_CODE_BOOKS * 7 * sizeof(uint32_t));
 817     memset(clc_bit_count_accum, 0, MAX_CHANNELS * DCA_CODE_BOOKS * sizeof(uint32_t));
 818     for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++) {
 819         for (band = 0; band < 32; band++) {
 820             if (c->abits[ch][band] && c->abits[ch][band] <= DCA_CODE_BOOKS) {
 821                 accumulate_huff_bit_consumption(c->abits[ch][band],
 822                                                 c->quantized[ch][band],
 823                                                 huff_bit_count_accum[ch][c->abits[ch][band] - 1]);
 824                 clc_bit_count_accum[ch][c->abits[ch][band] - 1] += bit_consumption[c->abits[ch][band]];
 825             } else {
 826                 bits_counter += bit_consumption[c->abits[ch][band]];
 827             }
 828         }
 829     }
 830
 831     for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++) {
 832         bits_counter += set_best_code(huff_bit_count_accum[ch],
 833                                       clc_bit_count_accum[ch],
 834                                       c->quant_index_sel[ch]);
 835     }
 836
 837     c->consumed_bits += bits_counter;
 838
 839     return ret;
 840 }
 841
 842 static void assign_bits(DCAEncContext *c)
 843 {
 844     /* Find the bounds where the binary search should work */
 845     int low, high, down;
 846     int used_abits = 0;
 847     int forbid_zero = 1;
 848 restart:
 849     init_quantization_noise(c, c->worst_quantization_noise, forbid_zero);
 850     low = high = c->worst_quantization_noise;
 851     if (c->consumed_bits > c->frame_bits) {
 852         while (c->consumed_bits > c->frame_bits) {
 853             if (used_abits == USED_1ABITS && forbid_zero) {
 854                 forbid_zero = 0;
 855                 goto restart;
 856             }
 857             low = high;
 858             high += snr_fudge;
 859             used_abits = init_quantization_noise(c, high, forbid_zero);
 860         }
 861     } else {
 862         while (c->consumed_bits <= c->frame_bits) {
 863             high = low;
 864             if (used_abits == USED_26ABITS)
 865                 goto out; /* The requested bitrate is too high, pad with zeros */
 866             low -= snr_fudge;
 867             used_abits = init_quantization_noise(c, low, forbid_zero);
 868         }
 869     }
 870
 871     /* Now do a binary search between low and high to see what fits */
 872     for (down = snr_fudge >> 1; down; down >>= 1) {
 873         init_quantization_noise(c, high - down, forbid_zero);
 874         if (c->consumed_bits <= c->frame_bits)
 875             high -= down;
 876     }
 877     init_quantization_noise(c, high, forbid_zero);
 878 out:
 879     c->worst_quantization_noise = high;
 880     if (high > c->worst_noise_ever)
 881         c->worst_noise_ever = high;
 882 }
 883
 884 static void shift_history(DCAEncContext *c, const int32_t *input)
 885 {
 886     int k, ch;
 887
 888     for (k = 0; k < 512; k++)
 889         for (ch = 0; ch < c->channels; ch++) {
 890             const int chi = c->channel_order_tab[ch];
 891
 892             c->history[ch][k] = input[k * c->channels + chi];
 893         }
 894 }
 895
 896 static void fill_in_adpcm_bufer(DCAEncContext *c)
 897 {
 898      int ch, band;
 899      int32_t step_size;
 900      /* We fill in ADPCM work buffer for subbands which hasn't been ADPCM coded
 901       * in current frame - we need this data if subband of next frame is
 902       * ADPCM
 903       */
 904      for (ch = 0; ch < c->channels; ch++) {
 905         for (band = 0; band < 32; band++) {
 906             int32_t *samples = c->subband[ch][band] - DCA_ADPCM_COEFFS;
 907             if (c->prediction_mode[ch][band] == -1) {
 908                 step_size = get_step_size(c, ch, band);
 909
 910                 ff_dca_core_dequantize(c->adpcm_history[ch][band],
 911                                        c->quantized[ch][band]+12, step_size,
 912                                        ff_dca_scale_factor_quant7[c->scale_factor[ch][band]], 0, 4);
 913             } else {
 914                 AV_COPY128U(c->adpcm_history[ch][band], c->adpcm_history[ch][band]+4);
 915             }
 916             /* Copy dequantized values for LPC analysis.
 917              * It reduces artifacts in case of extreme quantization,
 918              * example: in current frame abits is 1 and has no prediction flag,
 919              * but end of this frame is sine like signal. In this case, if LPC analysis uses
 920              * original values, likely LPC analysis returns good prediction gain, and sets prediction flag.
 921              * But there are no proper value in decoder history, so likely result will be no good.
 922              * Bitstream has "Predictor history flag switch", but this flag disables history for all subbands
 923              */
 924             samples[0] = c->adpcm_history[ch][band][0] << 7;
 925             samples[1] = c->adpcm_history[ch][band][1] << 7;
 926             samples[2] = c->adpcm_history[ch][band][2] << 7;
 927             samples[3] = c->adpcm_history[ch][band][3] << 7;
 928         }
 929      }
 930 }
 931
 932 static void calc_lfe_scales(DCAEncContext *c)
 933 {
 934     if (c->lfe_channel)
 935         c->lfe_scale_factor = calc_one_scale(c, c->lfe_peak_cb, 11, &c->lfe_quant);
 936 }
 937
 938 static void put_frame_header(DCAEncContext *c)
 939 {
 940     /* SYNC */
 941     put_bits(&c->pb, 16, 0x7ffe);
 942     put_bits(&c->pb, 16, 0x8001);
 943
 944     /* Frame type: normal */
 945     put_bits(&c->pb, 1, 1);
 946
 947     /* Deficit sample count: none */
 948     put_bits(&c->pb, 5, 31);
 949
 950     /* CRC is not present */
 951     put_bits(&c->pb, 1, 0);
 952
 953     /* Number of PCM sample blocks */
 954     put_bits(&c->pb, 7, SUBBAND_SAMPLES - 1);
 955
 956     /* Primary frame byte size */
 957     put_bits(&c->pb, 14, c->frame_size - 1);
 958
 959     /* Audio channel arrangement */
 960     put_bits(&c->pb, 6, c->channel_config);
 961
 962     /* Core audio sampling frequency */
 963     put_bits(&c->pb, 4, bitstream_sfreq[c->samplerate_index]);
 964
 965     /* Transmission bit rate */
 966     put_bits(&c->pb, 5, c->bitrate_index);
 967
 968     /* Embedded down mix: disabled */
 969     put_bits(&c->pb, 1, 0);
 970
 971     /* Embedded dynamic range flag: not present */
 972     put_bits(&c->pb, 1, 0);
 973
 974     /* Embedded time stamp flag: not present */
 975     put_bits(&c->pb, 1, 0);
 976
 977     /* Auxiliary data flag: not present */
 978     put_bits(&c->pb, 1, 0);
 979
 980     /* HDCD source: no */
 981     put_bits(&c->pb, 1, 0);
 982
 983     /* Extension audio ID: N/A */
 984     put_bits(&c->pb, 3, 0);
 985
 986     /* Extended audio data: not present */
 987     put_bits(&c->pb, 1, 0);
 988
 989     /* Audio sync word insertion flag: after each sub-frame */
 990     put_bits(&c->pb, 1, 0);
 991
 992     /* Low frequency effects flag: not present or 64x subsampling */
 993     put_bits(&c->pb, 2, c->lfe_channel ? 2 : 0);
 994
 995     /* Predictor history switch flag: on */
 996     put_bits(&c->pb, 1, 1);
 997
 998     /* No CRC */
 999     /* Multirate interpolator switch: non-perfect reconstruction */
1000     put_bits(&c->pb, 1, 0);
1001
1002     /* Encoder software revision: 7 */
1003     put_bits(&c->pb, 4, 7);
1004
1005     /* Copy history: 0 */
1006     put_bits(&c->pb, 2, 0);
1007
1008     /* Source PCM resolution: 16 bits, not DTS ES */
1009     put_bits(&c->pb, 3, 0);
1010
1011     /* Front sum/difference coding: no */
1012     put_bits(&c->pb, 1, 0);
1013
1014     /* Surrounds sum/difference coding: no */
1015     put_bits(&c->pb, 1, 0);
1016
1017     /* Dialog normalization: 0 dB */
1018     put_bits(&c->pb, 4, 0);
1019 }
1020
1021 static void put_primary_audio_header(DCAEncContext *c)
1022 {
1023     int ch, i;
1024     /* Number of subframes */
1025     put_bits(&c->pb, 4, SUBFRAMES - 1);
1026
1027     /* Number of primary audio channels */
1028     put_bits(&c->pb, 3, c->fullband_channels - 1);
1029
1030     /* Subband activity count */
1031     for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++)
1032         put_bits(&c->pb, 5, DCAENC_SUBBANDS - 2);
1033
1034     /* High frequency VQ start subband */
1035     for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++)
1036         put_bits(&c->pb, 5, DCAENC_SUBBANDS - 1);
1037
1038     /* Joint intensity coding index: 0, 0 */
1039     for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++)
1040         put_bits(&c->pb, 3, 0);
1041
1042     /* Transient mode codebook: A4, A4 (arbitrary) */
1043     for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++)
1044         put_bits(&c->pb, 2, 0);
1045
1046     /* Scale factor code book: 7 bit linear, 7-bit sqrt table (for each channel) */
1047     for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++)
1048         put_bits(&c->pb, 3, 6);
1049
1050     /* Bit allocation quantizer select: linear 5-bit */
1051     for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++)
1052         put_bits(&c->pb, 3, c->bit_allocation_sel[ch]);
1053
1054     /* Quantization index codebook select */
1055     for (i = 0; i < DCA_CODE_BOOKS; i++)
1056         for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++)
1057             put_bits(&c->pb, ff_dca_quant_index_sel_nbits[i], c->quant_index_sel[ch][i]);
1058
1059     /* Scale factor adjustment index: transmitted in case of Huffman coding */
1060     for (i = 0; i < DCA_CODE_BOOKS; i++)
1061         for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++)
1062             if (c->quant_index_sel[ch][i] < ff_dca_quant_index_group_size[i])
1063                 put_bits(&c->pb, 2, 0);
1064
1065     /* Audio header CRC check word: not transmitted */
1066 }
1067
1068 static void put_subframe_samples(DCAEncContext *c, int ss, int band, int ch)
1069 {
1070     int i, j, sum, bits, sel;
1071     if (c->abits[ch][band] <= DCA_CODE_BOOKS) {
1072         av_assert0(c->abits[ch][band] > 0);
1073         sel = c->quant_index_sel[ch][c->abits[ch][band] - 1];
1074         // Huffman codes
1075         if (sel < ff_dca_quant_index_group_size[c->abits[ch][band] - 1]) {
1076             ff_dca_vlc_enc_quant(&c->pb, &c->quantized[ch][band][ss * 8], 8,
1077                                  sel, c->abits[ch][band] - 1);
1078             return;
1079         }
1080
1081         // Block codes
1082         if (c->abits[ch][band] <= 7) {
1083             for (i = 0; i < 8; i += 4) {
1084                 sum = 0;
1085                 for (j = 3; j >= 0; j--) {
1086                     sum *= ff_dca_quant_levels[c->abits[ch][band]];
1087                     sum += c->quantized[ch][band][ss * 8 + i + j];
1088                     sum += (ff_dca_quant_levels[c->abits[ch][band]] - 1) / 2;
1089                 }
1090                 put_bits(&c->pb, bit_consumption[c->abits[ch][band]] / 4, sum);
1091             }
1092             return;
1093         }
1094     }
1095
1096     for (i = 0; i < 8; i++) {
1097         bits = bit_consumption[c->abits[ch][band]] / 16;
1098         put_sbits(&c->pb, bits, c->quantized[ch][band][ss * 8 + i]);
1099     }
1100 }
1101
1102 static void put_subframe(DCAEncContext *c, int subframe)
1103 {
1104     int i, band, ss, ch;
1105
1106     /* Subsubframes count */
1107     put_bits(&c->pb, 2, SUBSUBFRAMES -1);
1108
1109     /* Partial subsubframe sample count: dummy */
1110     put_bits(&c->pb, 3, 0);
1111
1112     /* Prediction mode: no ADPCM, in each channel and subband */
1113     for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++)
1114         for (band = 0; band < DCAENC_SUBBANDS; band++)
1115             put_bits(&c->pb, 1, !(c->prediction_mode[ch][band] == -1));
1116
1117     /* Prediction VQ address */
1118     for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++)
1119         for (band = 0; band < DCAENC_SUBBANDS; band++)
1120             if (c->prediction_mode[ch][band] >= 0)
1121                 put_bits(&c->pb, 12, c->prediction_mode[ch][band]);
1122
1123     /* Bit allocation index */
1124     for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++) {
1125         if (c->bit_allocation_sel[ch] == 6) {
1126             for (band = 0; band < DCAENC_SUBBANDS; band++) {
1127                 put_bits(&c->pb, 5, c->abits[ch][band]);
1128             }
1129         } else {
1130             ff_dca_vlc_enc_alloc(&c->pb, c->abits[ch], DCAENC_SUBBANDS,
1131                                  c->bit_allocation_sel[ch]);
1132         }
1133     }
1134
1135     if (SUBSUBFRAMES > 1) {
1136         /* Transition mode: none for each channel and subband */
1137         for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++)
1138             for (band = 0; band < DCAENC_SUBBANDS; band++)
1139                 if (c->abits[ch][band])
1140                     put_bits(&c->pb, 1, 0); /* codebook A4 */
1141     }
1142
1143     /* Scale factors */
1144     for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++)
1145         for (band = 0; band < DCAENC_SUBBANDS; band++)
1146             if (c->abits[ch][band])
1147                 put_bits(&c->pb, 7, c->scale_factor[ch][band]);
1148
1149     /* Joint subband scale factor codebook select: not transmitted */
1150     /* Scale factors for joint subband coding: not transmitted */
1151     /* Stereo down-mix coefficients: not transmitted */
1152     /* Dynamic range coefficient: not transmitted */
1153     /* Stde information CRC check word: not transmitted */
1154     /* VQ encoded high frequency subbands: not transmitted */
1155
1156     /* LFE data: 8 samples and scalefactor */
1157     if (c->lfe_channel) {
1158         for (i = 0; i < DCA_LFE_SAMPLES; i++)
1159             put_bits(&c->pb, 8, quantize_value(c->downsampled_lfe[i], c->lfe_quant) & 0xff);
1160         put_bits(&c->pb, 8, c->lfe_scale_factor);
1161     }
1162
1163     /* Audio data (subsubframes) */
1164     for (ss = 0; ss < SUBSUBFRAMES ; ss++)
1165         for (ch = 0; ch < c->fullband_channels; ch++)
1166             for (band = 0; band < DCAENC_SUBBANDS; band++)
1167                 if (c->abits[ch][band])
1168                     put_subframe_samples(c, ss, band, ch);
1169
1170     /* DSYNC */
1171     put_bits(&c->pb, 16, 0xffff);
1172 }
1173
1174 static int encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt,
1175                         const AVFrame *frame, int *got_packet_ptr)
1176 {
1177     DCAEncContext *c = avctx->priv_data;
1178     const int32_t *samples;
1179     int ret, i;
1180
1181     if ((ret = ff_alloc_packet2(avctx, avpkt, c->frame_size, 0)) < 0)
1182         return ret;
1183
1184     samples = (const int32_t *)frame->data[0];
1185
1186     subband_transform(c, samples);
1187     if (c->lfe_channel)
1188         lfe_downsample(c, samples);
1189
1190     calc_masking(c, samples);
1191     if (c->options.adpcm_mode)
1192         adpcm_analysis(c);
1193     find_peaks(c);
1194     assign_bits(c);
1195     calc_lfe_scales(c);
1196     shift_history(c, samples);
1197
1198     init_put_bits(&c->pb, avpkt->data, avpkt->size);
1199     fill_in_adpcm_bufer(c);
1200     put_frame_header(c);
1201     put_primary_audio_header(c);
1202     for (i = 0; i < SUBFRAMES; i++)
1203         put_subframe(c, i);
1204
1205
1206     for (i = put_bits_count(&c->pb); i < 8*c->frame_size; i++)
1207         put_bits(&c->pb, 1, 0);
1208
1209     flush_put_bits(&c->pb);
1210
1211     avpkt->pts      = frame->pts;
1212     avpkt->duration = ff_samples_to_time_base(avctx, frame->nb_samples);
1213     avpkt->size     = put_bits_count(&c->pb) >> 3;
1214     *got_packet_ptr = 1;
1215     return 0;
1216 }
1217
1218 #define DCAENC_FLAGS AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM | AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM
1219
1220 static const AVOption options[] = {
1221     { "dca_adpcm", "Use ADPCM encoding", offsetof(DCAEncContext, options.adpcm_mode), AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64 = 0}, 0, 1, DCAENC_FLAGS },
1222     { NULL },
1223 };
1224
1225 static const AVClass dcaenc_class = {
1226     .class_name = "DCA (DTS Coherent Acoustics)",
1227     .item_name = av_default_item_name,
1228     .option = options,
1229     .version = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
1230 };
1231
1232 static const AVCodecDefault defaults[] = {
1233     { "b",          "1411200" },
1234     { NULL },
1235 };
1236
1237 AVCodec ff_dca_encoder = {
1238     .name                  = "dca",
1239     .long_name             = NULL_IF_CONFIG_SMALL("DCA (DTS Coherent Acoustics)"),
1240     .type                  = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1241     .id                    = AV_CODEC_ID_DTS,
1242     .priv_data_size        = sizeof(DCAEncContext),
1243     .init                  = encode_init,
1244     .close                 = encode_close,
1245     .encode2               = encode_frame,
1246     .capabilities          = AV_CODEC_CAP_EXPERIMENTAL,
1247     .caps_internal         = FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE | FF_CODEC_CAP_INIT_CLEANUP,
1248     .sample_fmts           = (const enum AVSampleFormat[]){ AV_SAMPLE_FMT_S32,
1249                                                             AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1250     .supported_samplerates = sample_rates,
1251     .channel_layouts       = (const uint64_t[]) { AV_CH_LAYOUT_MONO,
1252                                                   AV_CH_LAYOUT_STEREO,
1253                                                   AV_CH_LAYOUT_2_2,
1254                                                   AV_CH_LAYOUT_5POINT0,
1255                                                   AV_CH_LAYOUT_5POINT1,
1256                                                   0 },
1257     .defaults              = defaults,
1258     .priv_class            = &dcaenc_class,
1259 };