libavcodec/ac3enc.c

   1 /*
   2  * The simplest AC-3 encoder
   3  * Copyright (c) 2000 Fabrice Bellard
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file libavcodec/ac3enc.c
  24  * The simplest AC-3 encoder.
  25  */
  26 //#define DEBUG
  27 //#define DEBUG_BITALLOC
  28 #include "libavutil/crc.h"
  29 #include "avcodec.h"
  30 #include "get_bits.h" // for ff_reverse
  31 #include "put_bits.h"
  32 #include "ac3.h"
  33
  34 typedef struct AC3EncodeContext {
  35     PutBitContext pb;
  36     int nb_channels;
  37     int nb_all_channels;
  38     int lfe_channel;
  39     int bit_rate;
  40     unsigned int sample_rate;
  41     unsigned int bitstream_id;
  42     unsigned int frame_size_min; /* minimum frame size in case rounding is necessary */
  43     unsigned int frame_size; /* current frame size in words */
  44     unsigned int bits_written;
  45     unsigned int samples_written;
  46     int sr_shift;
  47     unsigned int frame_size_code;
  48     unsigned int sr_code; /* frequency */
  49     unsigned int channel_mode;
  50     int lfe;
  51     unsigned int bitstream_mode;
  52     short last_samples[AC3_MAX_CHANNELS][256];
  53     unsigned int chbwcod[AC3_MAX_CHANNELS];
  54     int nb_coefs[AC3_MAX_CHANNELS];
  55
  56     /* bitrate allocation control */
  57     int slow_gain_code, slow_decay_code, fast_decay_code, db_per_bit_code, floor_code;
  58     AC3BitAllocParameters bit_alloc;
  59     int coarse_snr_offset;
  60     int fast_gain_code[AC3_MAX_CHANNELS];
  61     int fine_snr_offset[AC3_MAX_CHANNELS];
  62     /* mantissa encoding */
  63     int mant1_cnt, mant2_cnt, mant4_cnt;
  64 } AC3EncodeContext;
  65
  66 static int16_t costab[64];
  67 static int16_t sintab[64];
  68 static int16_t xcos1[128];
  69 static int16_t xsin1[128];
  70
  71 #define MDCT_NBITS 9
  72 #define N         (1 << MDCT_NBITS)
  73
  74 /* new exponents are sent if their Norm 1 exceed this number */
  75 #define EXP_DIFF_THRESHOLD 1000
  76
  77 static inline int16_t fix15(float a)
  78 {
  79     int v;
  80     v = (int)(a * (float)(1 << 15));
  81     if (v < -32767)
  82         v = -32767;
  83     else if (v > 32767)
  84         v = 32767;
  85     return v;
  86 }
  87
  88 typedef struct IComplex {
  89     short re,im;
  90 } IComplex;
  91
  92 static av_cold void fft_init(int ln)
  93 {
  94     int i, n;
  95     float alpha;
  96
  97     n = 1 << ln;
  98
  99     for(i=0;i<(n/2);i++) {
 100         alpha = 2 * M_PI * (float)i / (float)n;
 101         costab[i] = fix15(cos(alpha));
 102         sintab[i] = fix15(sin(alpha));
 103     }
 104 }
 105
 106 /* butter fly op */
 107 #define BF(pre, pim, qre, qim, pre1, pim1, qre1, qim1) \
 108 {\
 109   int ax, ay, bx, by;\
 110   bx=pre1;\
 111   by=pim1;\
 112   ax=qre1;\
 113   ay=qim1;\
 114   pre = (bx + ax) >> 1;\
 115   pim = (by + ay) >> 1;\
 116   qre = (bx - ax) >> 1;\
 117   qim = (by - ay) >> 1;\
 118 }
 119
 120 #define CMUL(pre, pim, are, aim, bre, bim) \
 121 {\
 122    pre = (MUL16(are, bre) - MUL16(aim, bim)) >> 15;\
 123    pim = (MUL16(are, bim) + MUL16(bre, aim)) >> 15;\
 124 }
 125
 126
 127 /* do a 2^n point complex fft on 2^ln points. */
 128 static void fft(IComplex *z, int ln)
 129 {
 130     int        j, l, np, np2;
 131     int        nblocks, nloops;
 132     register IComplex *p,*q;
 133     int tmp_re, tmp_im;
 134
 135     np = 1 << ln;
 136
 137     /* reverse */
 138     for(j=0;j<np;j++) {
 139         int k = ff_reverse[j] >> (8 - ln);
 140         if (k < j)
 141             FFSWAP(IComplex, z[k], z[j]);
 142     }
 143
 144     /* pass 0 */
 145
 146     p=&z[0];
 147     j=(np >> 1);
 148     do {
 149         BF(p[0].re, p[0].im, p[1].re, p[1].im,
 150            p[0].re, p[0].im, p[1].re, p[1].im);
 151         p+=2;
 152     } while (--j != 0);
 153
 154     /* pass 1 */
 155
 156     p=&z[0];
 157     j=np >> 2;
 158     do {
 159         BF(p[0].re, p[0].im, p[2].re, p[2].im,
 160            p[0].re, p[0].im, p[2].re, p[2].im);
 161         BF(p[1].re, p[1].im, p[3].re, p[3].im,
 162            p[1].re, p[1].im, p[3].im, -p[3].re);
 163         p+=4;
 164     } while (--j != 0);
 165
 166     /* pass 2 .. ln-1 */
 167
 168     nblocks = np >> 3;
 169     nloops = 1 << 2;
 170     np2 = np >> 1;
 171     do {
 172         p = z;
 173         q = z + nloops;
 174         for (j = 0; j < nblocks; ++j) {
 175
 176             BF(p->re, p->im, q->re, q->im,
 177                p->re, p->im, q->re, q->im);
 178
 179             p++;
 180             q++;
 181             for(l = nblocks; l < np2; l += nblocks) {
 182                 CMUL(tmp_re, tmp_im, costab[l], -sintab[l], q->re, q->im);
 183                 BF(p->re, p->im, q->re, q->im,
 184                    p->re, p->im, tmp_re, tmp_im);
 185                 p++;
 186                 q++;
 187             }
 188             p += nloops;
 189             q += nloops;
 190         }
 191         nblocks = nblocks >> 1;
 192         nloops = nloops << 1;
 193     } while (nblocks != 0);
 194 }
 195
 196 /* do a 512 point mdct */
 197 static void mdct512(int32_t *out, int16_t *in)
 198 {
 199     int i, re, im, re1, im1;
 200     int16_t rot[N];
 201     IComplex x[N/4];
 202
 203     /* shift to simplify computations */
 204     for(i=0;i<N/4;i++)
 205         rot[i] = -in[i + 3*N/4];
 206     for(i=N/4;i<N;i++)
 207         rot[i] = in[i - N/4];
 208
 209     /* pre rotation */
 210     for(i=0;i<N/4;i++) {
 211         re = ((int)rot[2*i] - (int)rot[N-1-2*i]) >> 1;
 212         im = -((int)rot[N/2+2*i] - (int)rot[N/2-1-2*i]) >> 1;
 213         CMUL(x[i].re, x[i].im, re, im, -xcos1[i], xsin1[i]);
 214     }
 215
 216     fft(x, MDCT_NBITS - 2);
 217
 218     /* post rotation */
 219     for(i=0;i<N/4;i++) {
 220         re = x[i].re;
 221         im = x[i].im;
 222         CMUL(re1, im1, re, im, xsin1[i], xcos1[i]);
 223         out[2*i] = im1;
 224         out[N/2-1-2*i] = re1;
 225     }
 226 }
 227
 228 /* XXX: use another norm ? */
 229 static int calc_exp_diff(uint8_t *exp1, uint8_t *exp2, int n)
 230 {
 231     int sum, i;
 232     sum = 0;
 233     for(i=0;i<n;i++) {
 234         sum += abs(exp1[i] - exp2[i]);
 235     }
 236     return sum;
 237 }
 238
 239 static void compute_exp_strategy(uint8_t exp_strategy[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS],
 240                                  uint8_t exp[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
 241                                  int ch, int is_lfe)
 242 {
 243     int i, j;
 244     int exp_diff;
 245
 246     /* estimate if the exponent variation & decide if they should be
 247        reused in the next frame */
 248     exp_strategy[0][ch] = EXP_NEW;
 249     for(i=1;i<NB_BLOCKS;i++) {
 250         exp_diff = calc_exp_diff(exp[i][ch], exp[i-1][ch], N/2);
 251 #ifdef DEBUG
 252         av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "exp_diff=%d\n", exp_diff);
 253 #endif
 254         if (exp_diff > EXP_DIFF_THRESHOLD)
 255             exp_strategy[i][ch] = EXP_NEW;
 256         else
 257             exp_strategy[i][ch] = EXP_REUSE;
 258     }
 259     if (is_lfe)
 260         return;
 261
 262     /* now select the encoding strategy type : if exponents are often
 263        recoded, we use a coarse encoding */
 264     i = 0;
 265     while (i < NB_BLOCKS) {
 266         j = i + 1;
 267         while (j < NB_BLOCKS && exp_strategy[j][ch] == EXP_REUSE)
 268             j++;
 269         switch(j - i) {
 270         case 1:
 271             exp_strategy[i][ch] = EXP_D45;
 272             break;
 273         case 2:
 274         case 3:
 275             exp_strategy[i][ch] = EXP_D25;
 276             break;
 277         default:
 278             exp_strategy[i][ch] = EXP_D15;
 279             break;
 280         }
 281         i = j;
 282     }
 283 }
 284
 285 /* set exp[i] to min(exp[i], exp1[i]) */
 286 static void exponent_min(uint8_t exp[N/2], uint8_t exp1[N/2], int n)
 287 {
 288     int i;
 289
 290     for(i=0;i<n;i++) {
 291         if (exp1[i] < exp[i])
 292             exp[i] = exp1[i];
 293     }
 294 }
 295
 296 /* update the exponents so that they are the ones the decoder will
 297    decode. Return the number of bits used to code the exponents */
 298 static int encode_exp(uint8_t encoded_exp[N/2],
 299                       uint8_t exp[N/2],
 300                       int nb_exps,
 301                       int exp_strategy)
 302 {
 303     int group_size, nb_groups, i, j, k, exp_min;
 304     uint8_t exp1[N/2];
 305
 306     switch(exp_strategy) {
 307     case EXP_D15:
 308         group_size = 1;
 309         break;
 310     case EXP_D25:
 311         group_size = 2;
 312         break;
 313     default:
 314     case EXP_D45:
 315         group_size = 4;
 316         break;
 317     }
 318     nb_groups = ((nb_exps + (group_size * 3) - 4) / (3 * group_size)) * 3;
 319
 320     /* for each group, compute the minimum exponent */
 321     exp1[0] = exp[0]; /* DC exponent is handled separately */
 322     k = 1;
 323     for(i=1;i<=nb_groups;i++) {
 324         exp_min = exp[k];
 325         assert(exp_min >= 0 && exp_min <= 24);
 326         for(j=1;j<group_size;j++) {
 327             if (exp[k+j] < exp_min)
 328                 exp_min = exp[k+j];
 329         }
 330         exp1[i] = exp_min;
 331         k += group_size;
 332     }
 333
 334     /* constraint for DC exponent */
 335     if (exp1[0] > 15)
 336         exp1[0] = 15;
 337
 338     /* Decrease the delta between each groups to within 2
 339      * so that they can be differentially encoded */
 340     for (i=1;i<=nb_groups;i++)
 341         exp1[i] = FFMIN(exp1[i], exp1[i-1] + 2);
 342     for (i=nb_groups-1;i>=0;i--)
 343         exp1[i] = FFMIN(exp1[i], exp1[i+1] + 2);
 344
 345     /* now we have the exponent values the decoder will see */
 346     encoded_exp[0] = exp1[0];
 347     k = 1;
 348     for(i=1;i<=nb_groups;i++) {
 349         for(j=0;j<group_size;j++) {
 350             encoded_exp[k+j] = exp1[i];
 351         }
 352         k += group_size;
 353     }
 354
 355 #if defined(DEBUG)
 356     av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "exponents: strategy=%d\n", exp_strategy);
 357     for(i=0;i<=nb_groups * group_size;i++) {
 358         av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "%d ", encoded_exp[i]);
 359     }
 360     av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "\n");
 361 #endif
 362
 363     return 4 + (nb_groups / 3) * 7;
 364 }
 365
 366 /* return the size in bits taken by the mantissa */
 367 static int compute_mantissa_size(AC3EncodeContext *s, uint8_t *m, int nb_coefs)
 368 {
 369     int bits, mant, i;
 370
 371     bits = 0;
 372     for(i=0;i<nb_coefs;i++) {
 373         mant = m[i];
 374         switch(mant) {
 375         case 0:
 376             /* nothing */
 377             break;
 378         case 1:
 379             /* 3 mantissa in 5 bits */
 380             if (s->mant1_cnt == 0)
 381                 bits += 5;
 382             if (++s->mant1_cnt == 3)
 383                 s->mant1_cnt = 0;
 384             break;
 385         case 2:
 386             /* 3 mantissa in 7 bits */
 387             if (s->mant2_cnt == 0)
 388                 bits += 7;
 389             if (++s->mant2_cnt == 3)
 390                 s->mant2_cnt = 0;
 391             break;
 392         case 3:
 393             bits += 3;
 394             break;
 395         case 4:
 396             /* 2 mantissa in 7 bits */
 397             if (s->mant4_cnt == 0)
 398                 bits += 7;
 399             if (++s->mant4_cnt == 2)
 400                 s->mant4_cnt = 0;
 401             break;
 402         case 14:
 403             bits += 14;
 404             break;
 405         case 15:
 406             bits += 16;
 407             break;
 408         default:
 409             bits += mant - 1;
 410             break;
 411         }
 412     }
 413     return bits;
 414 }
 415
 416
 417 static void bit_alloc_masking(AC3EncodeContext *s,
 418                               uint8_t encoded_exp[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
 419                               uint8_t exp_strategy[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS],
 420                               int16_t psd[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
 421                               int16_t mask[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][50])
 422 {
 423     int blk, ch;
 424     int16_t band_psd[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][50];
 425
 426     for(blk=0; blk<NB_BLOCKS; blk++) {
 427         for(ch=0;ch<s->nb_all_channels;ch++) {
 428             if(exp_strategy[blk][ch] == EXP_REUSE) {
 429                 memcpy(psd[blk][ch], psd[blk-1][ch], (N/2)*sizeof(int16_t));
 430                 memcpy(mask[blk][ch], mask[blk-1][ch], 50*sizeof(int16_t));
 431             } else {
 432                 ff_ac3_bit_alloc_calc_psd(encoded_exp[blk][ch], 0,
 433                                           s->nb_coefs[ch],
 434                                           psd[blk][ch], band_psd[blk][ch]);
 435                 ff_ac3_bit_alloc_calc_mask(&s->bit_alloc, band_psd[blk][ch],
 436                                            0, s->nb_coefs[ch],
 437                                            ff_ac3_fast_gain_tab[s->fast_gain_code[ch]],
 438                                            ch == s->lfe_channel,
 439                                            DBA_NONE, 0, NULL, NULL, NULL,
 440                                            mask[blk][ch]);
 441             }
 442         }
 443     }
 444 }
 445
 446 static int bit_alloc(AC3EncodeContext *s,
 447                      int16_t mask[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][50],
 448                      int16_t psd[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
 449                      uint8_t bap[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
 450                      int frame_bits, int coarse_snr_offset, int fine_snr_offset)
 451 {
 452     int i, ch;
 453     int snr_offset;
 454
 455     snr_offset = (((coarse_snr_offset - 15) << 4) + fine_snr_offset) << 2;
 456
 457     /* compute size */
 458     for(i=0;i<NB_BLOCKS;i++) {
 459         s->mant1_cnt = 0;
 460         s->mant2_cnt = 0;
 461         s->mant4_cnt = 0;
 462         for(ch=0;ch<s->nb_all_channels;ch++) {
 463             ff_ac3_bit_alloc_calc_bap(mask[i][ch], psd[i][ch], 0,
 464                                       s->nb_coefs[ch], snr_offset,
 465                                       s->bit_alloc.floor, ff_ac3_bap_tab,
 466                                       bap[i][ch]);
 467             frame_bits += compute_mantissa_size(s, bap[i][ch],
 468                                                  s->nb_coefs[ch]);
 469         }
 470     }
 471 #if 0
 472     printf("csnr=%d fsnr=%d frame_bits=%d diff=%d\n",
 473            coarse_snr_offset, fine_snr_offset, frame_bits,
 474            16 * s->frame_size - ((frame_bits + 7) & ~7));
 475 #endif
 476     return 16 * s->frame_size - frame_bits;
 477 }
 478
 479 #define SNR_INC1 4
 480
 481 static int compute_bit_allocation(AC3EncodeContext *s,
 482                                   uint8_t bap[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
 483                                   uint8_t encoded_exp[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
 484                                   uint8_t exp_strategy[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS],
 485                                   int frame_bits)
 486 {
 487     int i, ch;
 488     int coarse_snr_offset, fine_snr_offset;
 489     uint8_t bap1[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2];
 490     int16_t psd[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2];
 491     int16_t mask[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][50];
 492     static const int frame_bits_inc[8] = { 0, 0, 2, 2, 2, 4, 2, 4 };
 493
 494     /* init default parameters */
 495     s->slow_decay_code = 2;
 496     s->fast_decay_code = 1;
 497     s->slow_gain_code = 1;
 498     s->db_per_bit_code = 2;
 499     s->floor_code = 4;
 500     for(ch=0;ch<s->nb_all_channels;ch++)
 501         s->fast_gain_code[ch] = 4;
 502
 503     /* compute real values */
 504     s->bit_alloc.sr_code = s->sr_code;
 505     s->bit_alloc.sr_shift = s->sr_shift;
 506     s->bit_alloc.slow_decay = ff_ac3_slow_decay_tab[s->slow_decay_code] >> s->sr_shift;
 507     s->bit_alloc.fast_decay = ff_ac3_fast_decay_tab[s->fast_decay_code] >> s->sr_shift;
 508     s->bit_alloc.slow_gain = ff_ac3_slow_gain_tab[s->slow_gain_code];
 509     s->bit_alloc.db_per_bit = ff_ac3_db_per_bit_tab[s->db_per_bit_code];
 510     s->bit_alloc.floor = ff_ac3_floor_tab[s->floor_code];
 511
 512     /* header size */
 513     frame_bits += 65;
 514     // if (s->channel_mode == 2)
 515     //    frame_bits += 2;
 516     frame_bits += frame_bits_inc[s->channel_mode];
 517
 518     /* audio blocks */
 519     for(i=0;i<NB_BLOCKS;i++) {
 520         frame_bits += s->nb_channels * 2 + 2; /* blksw * c, dithflag * c, dynrnge, cplstre */
 521         if (s->channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO) {
 522             frame_bits++; /* rematstr */
 523             if(i==0) frame_bits += 4;
 524         }
 525         frame_bits += 2 * s->nb_channels; /* chexpstr[2] * c */
 526         if (s->lfe)
 527             frame_bits++; /* lfeexpstr */
 528         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
 529             if (exp_strategy[i][ch] != EXP_REUSE)
 530                 frame_bits += 6 + 2; /* chbwcod[6], gainrng[2] */
 531         }
 532         frame_bits++; /* baie */
 533         frame_bits++; /* snr */
 534         frame_bits += 2; /* delta / skip */
 535     }
 536     frame_bits++; /* cplinu for block 0 */
 537     /* bit alloc info */
 538     /* sdcycod[2], fdcycod[2], sgaincod[2], dbpbcod[2], floorcod[3] */
 539     /* csnroffset[6] */
 540     /* (fsnoffset[4] + fgaincod[4]) * c */
 541     frame_bits += 2*4 + 3 + 6 + s->nb_all_channels * (4 + 3);
 542
 543     /* auxdatae, crcrsv */
 544     frame_bits += 2;
 545
 546     /* CRC */
 547     frame_bits += 16;
 548
 549     /* calculate psd and masking curve before doing bit allocation */
 550     bit_alloc_masking(s, encoded_exp, exp_strategy, psd, mask);
 551
 552     /* now the big work begins : do the bit allocation. Modify the snr
 553        offset until we can pack everything in the requested frame size */
 554
 555     coarse_snr_offset = s->coarse_snr_offset;
 556     while (coarse_snr_offset >= 0 &&
 557            bit_alloc(s, mask, psd, bap, frame_bits, coarse_snr_offset, 0) < 0)
 558         coarse_snr_offset -= SNR_INC1;
 559     if (coarse_snr_offset < 0) {
 560         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Bit allocation failed. Try increasing the bitrate.\n");
 561         return -1;
 562     }
 563     while ((coarse_snr_offset + SNR_INC1) <= 63 &&
 564            bit_alloc(s, mask, psd, bap1, frame_bits,
 565                      coarse_snr_offset + SNR_INC1, 0) >= 0) {
 566         coarse_snr_offset += SNR_INC1;
 567         memcpy(bap, bap1, sizeof(bap1));
 568     }
 569     while ((coarse_snr_offset + 1) <= 63 &&
 570            bit_alloc(s, mask, psd, bap1, frame_bits, coarse_snr_offset + 1, 0) >= 0) {
 571         coarse_snr_offset++;
 572         memcpy(bap, bap1, sizeof(bap1));
 573     }
 574
 575     fine_snr_offset = 0;
 576     while ((fine_snr_offset + SNR_INC1) <= 15 &&
 577            bit_alloc(s, mask, psd, bap1, frame_bits,
 578                      coarse_snr_offset, fine_snr_offset + SNR_INC1) >= 0) {
 579         fine_snr_offset += SNR_INC1;
 580         memcpy(bap, bap1, sizeof(bap1));
 581     }
 582     while ((fine_snr_offset + 1) <= 15 &&
 583            bit_alloc(s, mask, psd, bap1, frame_bits,
 584                      coarse_snr_offset, fine_snr_offset + 1) >= 0) {
 585         fine_snr_offset++;
 586         memcpy(bap, bap1, sizeof(bap1));
 587     }
 588
 589     s->coarse_snr_offset = coarse_snr_offset;
 590     for(ch=0;ch<s->nb_all_channels;ch++)
 591         s->fine_snr_offset[ch] = fine_snr_offset;
 592 #if defined(DEBUG_BITALLOC)
 593     {
 594         int j;
 595
 596         for(i=0;i<6;i++) {
 597             for(ch=0;ch<s->nb_all_channels;ch++) {
 598                 printf("Block #%d Ch%d:\n", i, ch);
 599                 printf("bap=");
 600                 for(j=0;j<s->nb_coefs[ch];j++) {
 601                     printf("%d ",bap[i][ch][j]);
 602                 }
 603                 printf("\n");
 604             }
 605         }
 606     }
 607 #endif
 608     return 0;
 609 }
 610
 611 static av_cold int AC3_encode_init(AVCodecContext *avctx)
 612 {
 613     int freq = avctx->sample_rate;
 614     int bitrate = avctx->bit_rate;
 615     int channels = avctx->channels;
 616     AC3EncodeContext *s = avctx->priv_data;
 617     int i, j, ch;
 618     float alpha;
 619     int bw_code;
 620     static const uint8_t channel_mode_defs[6] = {
 621         0x01, /* C */
 622         0x02, /* L R */
 623         0x03, /* L C R */
 624         0x06, /* L R SL SR */
 625         0x07, /* L C R SL SR */
 626         0x07, /* L C R SL SR (+LFE) */
 627     };
 628
 629     avctx->frame_size = AC3_FRAME_SIZE;
 630
 631     ac3_common_init();
 632
 633     /* number of channels */
 634     if (channels < 1 || channels > 6)
 635         return -1;
 636     s->channel_mode = channel_mode_defs[channels - 1];
 637     s->lfe = (channels == 6) ? 1 : 0;
 638     s->nb_all_channels = channels;
 639     s->nb_channels = channels > 5 ? 5 : channels;
 640     s->lfe_channel = s->lfe ? 5 : -1;
 641
 642     /* frequency */
 643     for(i=0;i<3;i++) {
 644         for(j=0;j<3;j++)
 645             if ((ff_ac3_sample_rate_tab[j] >> i) == freq)
 646                 goto found;
 647     }
 648     return -1;
 649  found:
 650     s->sample_rate = freq;
 651     s->sr_shift = i;
 652     s->sr_code = j;
 653     s->bitstream_id = 8 + s->sr_shift;
 654     s->bitstream_mode = 0; /* complete main audio service */
 655
 656     /* bitrate & frame size */
 657     for(i=0;i<19;i++) {
 658         if ((ff_ac3_bitrate_tab[i] >> s->sr_shift)*1000 == bitrate)
 659             break;
 660     }
 661     if (i == 19)
 662         return -1;
 663     s->bit_rate = bitrate;
 664     s->frame_size_code = i << 1;
 665     s->frame_size_min = ff_ac3_frame_size_tab[s->frame_size_code][s->sr_code];
 666     s->bits_written = 0;
 667     s->samples_written = 0;
 668     s->frame_size = s->frame_size_min;
 669
 670     /* bit allocation init */
 671     if(avctx->cutoff) {
 672         /* calculate bandwidth based on user-specified cutoff frequency */
 673         int cutoff = av_clip(avctx->cutoff, 1, s->sample_rate >> 1);
 674         int fbw_coeffs = cutoff * 512 / s->sample_rate;
 675         bw_code = av_clip((fbw_coeffs - 73) / 3, 0, 60);
 676     } else {
 677         /* use default bandwidth setting */
 678         /* XXX: should compute the bandwidth according to the frame
 679            size, so that we avoid annoying high frequency artifacts */
 680         bw_code = 50;
 681     }
 682     for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
 683         /* bandwidth for each channel */
 684         s->chbwcod[ch] = bw_code;
 685         s->nb_coefs[ch] = bw_code * 3 + 73;
 686     }
 687     if (s->lfe) {
 688         s->nb_coefs[s->lfe_channel] = 7; /* fixed */
 689     }
 690     /* initial snr offset */
 691     s->coarse_snr_offset = 40;
 692
 693     /* mdct init */
 694     fft_init(MDCT_NBITS - 2);
 695     for(i=0;i<N/4;i++) {
 696         alpha = 2 * M_PI * (i + 1.0 / 8.0) / (float)N;
 697         xcos1[i] = fix15(-cos(alpha));
 698         xsin1[i] = fix15(-sin(alpha));
 699     }
 700
 701     avctx->coded_frame= avcodec_alloc_frame();
 702     avctx->coded_frame->key_frame= 1;
 703
 704     return 0;
 705 }
 706
 707 /* output the AC-3 frame header */
 708 static void output_frame_header(AC3EncodeContext *s, unsigned char *frame)
 709 {
 710     init_put_bits(&s->pb, frame, AC3_MAX_CODED_FRAME_SIZE);
 711
 712     put_bits(&s->pb, 16, 0x0b77); /* frame header */
 713     put_bits(&s->pb, 16, 0); /* crc1: will be filled later */
 714     put_bits(&s->pb, 2, s->sr_code);
 715     put_bits(&s->pb, 6, s->frame_size_code + (s->frame_size - s->frame_size_min));
 716     put_bits(&s->pb, 5, s->bitstream_id);
 717     put_bits(&s->pb, 3, s->bitstream_mode);
 718     put_bits(&s->pb, 3, s->channel_mode);
 719     if ((s->channel_mode & 0x01) && s->channel_mode != AC3_CHMODE_MONO)
 720         put_bits(&s->pb, 2, 1); /* XXX -4.5 dB */
 721     if (s->channel_mode & 0x04)
 722         put_bits(&s->pb, 2, 1); /* XXX -6 dB */
 723     if (s->channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO)
 724         put_bits(&s->pb, 2, 0); /* surround not indicated */
 725     put_bits(&s->pb, 1, s->lfe); /* LFE */
 726     put_bits(&s->pb, 5, 31); /* dialog norm: -31 db */
 727     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no compression control word */
 728     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no lang code */
 729     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no audio production info */
 730     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no copyright */
 731     put_bits(&s->pb, 1, 1); /* original bitstream */
 732     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no time code 1 */
 733     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no time code 2 */
 734     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no additional bit stream info */
 735 }
 736
 737 /* symetric quantization on 'levels' levels */
 738 static inline int sym_quant(int c, int e, int levels)
 739 {
 740     int v;
 741
 742     if (c >= 0) {
 743         v = (levels * (c << e)) >> 24;
 744         v = (v + 1) >> 1;
 745         v = (levels >> 1) + v;
 746     } else {
 747         v = (levels * ((-c) << e)) >> 24;
 748         v = (v + 1) >> 1;
 749         v = (levels >> 1) - v;
 750     }
 751     assert (v >= 0 && v < levels);
 752     return v;
 753 }
 754
 755 /* asymetric quantization on 2^qbits levels */
 756 static inline int asym_quant(int c, int e, int qbits)
 757 {
 758     int lshift, m, v;
 759
 760     lshift = e + qbits - 24;
 761     if (lshift >= 0)
 762         v = c << lshift;
 763     else
 764         v = c >> (-lshift);
 765     /* rounding */
 766     v = (v + 1) >> 1;
 767     m = (1 << (qbits-1));
 768     if (v >= m)
 769         v = m - 1;
 770     assert(v >= -m);
 771     return v & ((1 << qbits)-1);
 772 }
 773
 774 /* Output one audio block. There are NB_BLOCKS audio blocks in one AC-3
 775    frame */
 776 static void output_audio_block(AC3EncodeContext *s,
 777                                uint8_t exp_strategy[AC3_MAX_CHANNELS],
 778                                uint8_t encoded_exp[AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
 779                                uint8_t bap[AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
 780                                int32_t mdct_coefs[AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
 781                                int8_t global_exp[AC3_MAX_CHANNELS],
 782                                int block_num)
 783 {
 784     int ch, nb_groups, group_size, i, baie, rbnd;
 785     uint8_t *p;
 786     uint16_t qmant[AC3_MAX_CHANNELS][N/2];
 787     int exp0, exp1;
 788     int mant1_cnt, mant2_cnt, mant4_cnt;
 789     uint16_t *qmant1_ptr, *qmant2_ptr, *qmant4_ptr;
 790     int delta0, delta1, delta2;
 791
 792     for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++)
 793         put_bits(&s->pb, 1, 0); /* 512 point MDCT */
 794     for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++)
 795         put_bits(&s->pb, 1, 1); /* no dither */
 796     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no dynamic range */
 797     if (block_num == 0) {
 798         /* for block 0, even if no coupling, we must say it. This is a
 799            waste of bit :-) */
 800         put_bits(&s->pb, 1, 1); /* coupling strategy present */
 801         put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no coupling strategy */
 802     } else {
 803         put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no new coupling strategy */
 804     }
 805
 806     if (s->channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO)
 807       {
 808         if(block_num==0)
 809           {
 810             /* first block must define rematrixing (rematstr)  */
 811             put_bits(&s->pb, 1, 1);
 812
 813             /* dummy rematrixing rematflg(1:4)=0 */
 814             for (rbnd=0;rbnd<4;rbnd++)
 815               put_bits(&s->pb, 1, 0);
 816           }
 817         else
 818           {
 819             /* no matrixing (but should be used in the future) */
 820             put_bits(&s->pb, 1, 0);
 821           }
 822       }
 823
 824 #if defined(DEBUG)
 825     {
 826       static int count = 0;
 827       av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "Block #%d (%d)\n", block_num, count++);
 828     }
 829 #endif
 830     /* exponent strategy */
 831     for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
 832         put_bits(&s->pb, 2, exp_strategy[ch]);
 833     }
 834
 835     if (s->lfe) {
 836         put_bits(&s->pb, 1, exp_strategy[s->lfe_channel]);
 837     }
 838
 839     for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
 840         if (exp_strategy[ch] != EXP_REUSE)
 841             put_bits(&s->pb, 6, s->chbwcod[ch]);
 842     }
 843
 844     /* exponents */
 845     for (ch = 0; ch < s->nb_all_channels; ch++) {
 846         switch(exp_strategy[ch]) {
 847         case EXP_REUSE:
 848             continue;
 849         case EXP_D15:
 850             group_size = 1;
 851             break;
 852         case EXP_D25:
 853             group_size = 2;
 854             break;
 855         default:
 856         case EXP_D45:
 857             group_size = 4;
 858             break;
 859         }
 860         nb_groups = (s->nb_coefs[ch] + (group_size * 3) - 4) / (3 * group_size);
 861         p = encoded_exp[ch];
 862
 863         /* first exponent */
 864         exp1 = *p++;
 865         put_bits(&s->pb, 4, exp1);
 866
 867         /* next ones are delta encoded */
 868         for(i=0;i<nb_groups;i++) {
 869             /* merge three delta in one code */
 870             exp0 = exp1;
 871             exp1 = p[0];
 872             p += group_size;
 873             delta0 = exp1 - exp0 + 2;
 874
 875             exp0 = exp1;
 876             exp1 = p[0];
 877             p += group_size;
 878             delta1 = exp1 - exp0 + 2;
 879
 880             exp0 = exp1;
 881             exp1 = p[0];
 882             p += group_size;
 883             delta2 = exp1 - exp0 + 2;
 884
 885             put_bits(&s->pb, 7, ((delta0 * 5 + delta1) * 5) + delta2);
 886         }
 887
 888         if (ch != s->lfe_channel)
 889             put_bits(&s->pb, 2, 0); /* no gain range info */
 890     }
 891
 892     /* bit allocation info */
 893     baie = (block_num == 0);
 894     put_bits(&s->pb, 1, baie);
 895     if (baie) {
 896         put_bits(&s->pb, 2, s->slow_decay_code);
 897         put_bits(&s->pb, 2, s->fast_decay_code);
 898         put_bits(&s->pb, 2, s->slow_gain_code);
 899         put_bits(&s->pb, 2, s->db_per_bit_code);
 900         put_bits(&s->pb, 3, s->floor_code);
 901     }
 902
 903     /* snr offset */
 904     put_bits(&s->pb, 1, baie); /* always present with bai */
 905     if (baie) {
 906         put_bits(&s->pb, 6, s->coarse_snr_offset);
 907         for(ch=0;ch<s->nb_all_channels;ch++) {
 908             put_bits(&s->pb, 4, s->fine_snr_offset[ch]);
 909             put_bits(&s->pb, 3, s->fast_gain_code[ch]);
 910         }
 911     }
 912
 913     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no delta bit allocation */
 914     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no data to skip */
 915
 916     /* mantissa encoding : we use two passes to handle the grouping. A
 917        one pass method may be faster, but it would necessitate to
 918        modify the output stream. */
 919
 920     /* first pass: quantize */
 921     mant1_cnt = mant2_cnt = mant4_cnt = 0;
 922     qmant1_ptr = qmant2_ptr = qmant4_ptr = NULL;
 923
 924     for (ch = 0; ch < s->nb_all_channels; ch++) {
 925         int b, c, e, v;
 926
 927         for(i=0;i<s->nb_coefs[ch];i++) {
 928             c = mdct_coefs[ch][i];
 929             e = encoded_exp[ch][i] - global_exp[ch];
 930             b = bap[ch][i];
 931             switch(b) {
 932             case 0:
 933                 v = 0;
 934                 break;
 935             case 1:
 936                 v = sym_quant(c, e, 3);
 937                 switch(mant1_cnt) {
 938                 case 0:
 939                     qmant1_ptr = &qmant[ch][i];
 940                     v = 9 * v;
 941                     mant1_cnt = 1;
 942                     break;
 943                 case 1:
 944                     *qmant1_ptr += 3 * v;
 945                     mant1_cnt = 2;
 946                     v = 128;
 947                     break;
 948                 default:
 949                     *qmant1_ptr += v;
 950                     mant1_cnt = 0;
 951                     v = 128;
 952                     break;
 953                 }
 954                 break;
 955             case 2:
 956                 v = sym_quant(c, e, 5);
 957                 switch(mant2_cnt) {
 958                 case 0:
 959                     qmant2_ptr = &qmant[ch][i];
 960                     v = 25 * v;
 961                     mant2_cnt = 1;
 962                     break;
 963                 case 1:
 964                     *qmant2_ptr += 5 * v;
 965                     mant2_cnt = 2;
 966                     v = 128;
 967                     break;
 968                 default:
 969                     *qmant2_ptr += v;
 970                     mant2_cnt = 0;
 971                     v = 128;
 972                     break;
 973                 }
 974                 break;
 975             case 3:
 976                 v = sym_quant(c, e, 7);
 977                 break;
 978             case 4:
 979                 v = sym_quant(c, e, 11);
 980                 switch(mant4_cnt) {
 981                 case 0:
 982                     qmant4_ptr = &qmant[ch][i];
 983                     v = 11 * v;
 984                     mant4_cnt = 1;
 985                     break;
 986                 default:
 987                     *qmant4_ptr += v;
 988                     mant4_cnt = 0;
 989                     v = 128;
 990                     break;
 991                 }
 992                 break;
 993             case 5:
 994                 v = sym_quant(c, e, 15);
 995                 break;
 996             case 14:
 997                 v = asym_quant(c, e, 14);
 998                 break;
 999             case 15:
1000                 v = asym_quant(c, e, 16);
1001                 break;
1002             default:
1003                 v = asym_quant(c, e, b - 1);
1004                 break;
1005             }
1006             qmant[ch][i] = v;
1007         }
1008     }
1009
1010     /* second pass : output the values */
1011     for (ch = 0; ch < s->nb_all_channels; ch++) {
1012         int b, q;
1013
1014         for(i=0;i<s->nb_coefs[ch];i++) {
1015             q = qmant[ch][i];
1016             b = bap[ch][i];
1017             switch(b) {
1018             case 0:
1019                 break;
1020             case 1:
1021                 if (q != 128)
1022                     put_bits(&s->pb, 5, q);
1023                 break;
1024             case 2:
1025                 if (q != 128)
1026                     put_bits(&s->pb, 7, q);
1027                 break;
1028             case 3:
1029                 put_bits(&s->pb, 3, q);
1030                 break;
1031             case 4:
1032                 if (q != 128)
1033                     put_bits(&s->pb, 7, q);
1034                 break;
1035             case 14:
1036                 put_bits(&s->pb, 14, q);
1037                 break;
1038             case 15:
1039                 put_bits(&s->pb, 16, q);
1040                 break;
1041             default:
1042                 put_bits(&s->pb, b - 1, q);
1043                 break;
1044             }
1045         }
1046     }
1047 }
1048
1049 #define CRC16_POLY ((1 << 0) | (1 << 2) | (1 << 15) | (1 << 16))
1050
1051 static unsigned int mul_poly(unsigned int a, unsigned int b, unsigned int poly)
1052 {
1053     unsigned int c;
1054
1055     c = 0;
1056     while (a) {
1057         if (a & 1)
1058             c ^= b;
1059         a = a >> 1;
1060         b = b << 1;
1061         if (b & (1 << 16))
1062             b ^= poly;
1063     }
1064     return c;
1065 }
1066
1067 static unsigned int pow_poly(unsigned int a, unsigned int n, unsigned int poly)
1068 {
1069     unsigned int r;
1070     r = 1;
1071     while (n) {
1072         if (n & 1)
1073             r = mul_poly(r, a, poly);
1074         a = mul_poly(a, a, poly);
1075         n >>= 1;
1076     }
1077     return r;
1078 }
1079
1080
1081 /* compute log2(max(abs(tab[]))) */
1082 static int log2_tab(int16_t *tab, int n)
1083 {
1084     int i, v;
1085
1086     v = 0;
1087     for(i=0;i<n;i++) {
1088         v |= abs(tab[i]);
1089     }
1090     return av_log2(v);
1091 }
1092
1093 static void lshift_tab(int16_t *tab, int n, int lshift)
1094 {
1095     int i;
1096
1097     if (lshift > 0) {
1098         for(i=0;i<n;i++) {
1099             tab[i] <<= lshift;
1100         }
1101     } else if (lshift < 0) {
1102         lshift = -lshift;
1103         for(i=0;i<n;i++) {
1104             tab[i] >>= lshift;
1105         }
1106     }
1107 }
1108
1109 /* fill the end of the frame and compute the two crcs */
1110 static int output_frame_end(AC3EncodeContext *s)
1111 {
1112     int frame_size, frame_size_58, n, crc1, crc2, crc_inv;
1113     uint8_t *frame;
1114
1115     frame_size = s->frame_size; /* frame size in words */
1116     /* align to 8 bits */
1117     flush_put_bits(&s->pb);
1118     /* add zero bytes to reach the frame size */
1119     frame = s->pb.buf;
1120     n = 2 * s->frame_size - (pbBufPtr(&s->pb) - frame) - 2;
1121     assert(n >= 0);
1122     if(n>0)
1123       memset(pbBufPtr(&s->pb), 0, n);
1124
1125     /* Now we must compute both crcs : this is not so easy for crc1
1126        because it is at the beginning of the data... */
1127     frame_size_58 = (frame_size >> 1) + (frame_size >> 3);
1128     crc1 = bswap_16(av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_16_ANSI), 0,
1129                            frame + 4, 2 * frame_size_58 - 4));
1130     /* XXX: could precompute crc_inv */
1131     crc_inv = pow_poly((CRC16_POLY >> 1), (16 * frame_size_58) - 16, CRC16_POLY);
1132     crc1 = mul_poly(crc_inv, crc1, CRC16_POLY);
1133     AV_WB16(frame+2,crc1);
1134
1135     crc2 = bswap_16(av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_16_ANSI), 0,
1136                            frame + 2 * frame_size_58,
1137                            (frame_size - frame_size_58) * 2 - 2));
1138     AV_WB16(frame+2*frame_size-2,crc2);
1139
1140     //    printf("n=%d frame_size=%d\n", n, frame_size);
1141     return frame_size * 2;
1142 }
1143
1144 static int AC3_encode_frame(AVCodecContext *avctx,
1145                             unsigned char *frame, int buf_size, void *data)
1146 {
1147     AC3EncodeContext *s = avctx->priv_data;
1148     int16_t *samples = data;
1149     int i, j, k, v, ch;
1150     int16_t input_samples[N];
1151     int32_t mdct_coef[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2];
1152     uint8_t exp[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2];
1153     uint8_t exp_strategy[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS];
1154     uint8_t encoded_exp[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2];
1155     uint8_t bap[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2];
1156     int8_t exp_samples[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS];
1157     int frame_bits;
1158
1159     frame_bits = 0;
1160     for(ch=0;ch<s->nb_all_channels;ch++) {
1161         /* fixed mdct to the six sub blocks & exponent computation */
1162         for(i=0;i<NB_BLOCKS;i++) {
1163             int16_t *sptr;
1164             int sinc;
1165
1166             /* compute input samples */
1167             memcpy(input_samples, s->last_samples[ch], N/2 * sizeof(int16_t));
1168             sinc = s->nb_all_channels;
1169             sptr = samples + (sinc * (N/2) * i) + ch;
1170             for(j=0;j<N/2;j++) {
1171                 v = *sptr;
1172                 input_samples[j + N/2] = v;
1173                 s->last_samples[ch][j] = v;
1174                 sptr += sinc;
1175             }
1176
1177             /* apply the MDCT window */
1178             for(j=0;j<N/2;j++) {
1179                 input_samples[j] = MUL16(input_samples[j],
1180                                          ff_ac3_window[j]) >> 15;
1181                 input_samples[N-j-1] = MUL16(input_samples[N-j-1],
1182                                              ff_ac3_window[j]) >> 15;
1183             }
1184
1185             /* Normalize the samples to use the maximum available
1186                precision */
1187             v = 14 - log2_tab(input_samples, N);
1188             if (v < 0)
1189                 v = 0;
1190             exp_samples[i][ch] = v - 9;
1191             lshift_tab(input_samples, N, v);
1192
1193             /* do the MDCT */
1194             mdct512(mdct_coef[i][ch], input_samples);
1195
1196             /* compute "exponents". We take into account the
1197                normalization there */
1198             for(j=0;j<N/2;j++) {
1199                 int e;
1200                 v = abs(mdct_coef[i][ch][j]);
1201                 if (v == 0)
1202                     e = 24;
1203                 else {
1204                     e = 23 - av_log2(v) + exp_samples[i][ch];
1205                     if (e >= 24) {
1206                         e = 24;
1207                         mdct_coef[i][ch][j] = 0;
1208                     }
1209                 }
1210                 exp[i][ch][j] = e;
1211             }
1212         }
1213
1214         compute_exp_strategy(exp_strategy, exp, ch, ch == s->lfe_channel);
1215
1216         /* compute the exponents as the decoder will see them. The
1217            EXP_REUSE case must be handled carefully : we select the
1218            min of the exponents */
1219         i = 0;
1220         while (i < NB_BLOCKS) {
1221             j = i + 1;
1222             while (j < NB_BLOCKS && exp_strategy[j][ch] == EXP_REUSE) {
1223                 exponent_min(exp[i][ch], exp[j][ch], s->nb_coefs[ch]);
1224                 j++;
1225             }
1226             frame_bits += encode_exp(encoded_exp[i][ch],
1227                                      exp[i][ch], s->nb_coefs[ch],
1228                                      exp_strategy[i][ch]);
1229             /* copy encoded exponents for reuse case */
1230             for(k=i+1;k<j;k++) {
1231                 memcpy(encoded_exp[k][ch], encoded_exp[i][ch],
1232                        s->nb_coefs[ch] * sizeof(uint8_t));
1233             }
1234             i = j;
1235         }
1236     }
1237
1238     /* adjust for fractional frame sizes */
1239     while(s->bits_written >= s->bit_rate && s->samples_written >= s->sample_rate) {
1240         s->bits_written -= s->bit_rate;
1241         s->samples_written -= s->sample_rate;
1242     }
1243     s->frame_size = s->frame_size_min + (s->bits_written * s->sample_rate < s->samples_written * s->bit_rate);
1244     s->bits_written += s->frame_size * 16;
1245     s->samples_written += AC3_FRAME_SIZE;
1246
1247     compute_bit_allocation(s, bap, encoded_exp, exp_strategy, frame_bits);
1248     /* everything is known... let's output the frame */
1249     output_frame_header(s, frame);
1250
1251     for(i=0;i<NB_BLOCKS;i++) {
1252         output_audio_block(s, exp_strategy[i], encoded_exp[i],
1253                            bap[i], mdct_coef[i], exp_samples[i], i);
1254     }
1255     return output_frame_end(s);
1256 }
1257
1258 static av_cold int AC3_encode_close(AVCodecContext *avctx)
1259 {
1260     av_freep(&avctx->coded_frame);
1261     return 0;
1262 }
1263
1264 #if 0
1265 /*************************************************************************/
1266 /* TEST */
1267
1268 #undef random
1269 #define FN (N/4)
1270
1271 void fft_test(void)
1272 {
1273     IComplex in[FN], in1[FN];
1274     int k, n, i;
1275     float sum_re, sum_im, a;
1276
1277     /* FFT test */
1278
1279     for(i=0;i<FN;i++) {
1280         in[i].re = random() % 65535 - 32767;
1281         in[i].im = random() % 65535 - 32767;
1282         in1[i] = in[i];
1283     }
1284     fft(in, 7);
1285
1286     /* do it by hand */
1287     for(k=0;k<FN;k++) {
1288         sum_re = 0;
1289         sum_im = 0;
1290         for(n=0;n<FN;n++) {
1291             a = -2 * M_PI * (n * k) / FN;
1292             sum_re += in1[n].re * cos(a) - in1[n].im * sin(a);
1293             sum_im += in1[n].re * sin(a) + in1[n].im * cos(a);
1294         }
1295         printf("%3d: %6d,%6d %6.0f,%6.0f\n",
1296                k, in[k].re, in[k].im, sum_re / FN, sum_im / FN);
1297     }
1298 }
1299
1300 void mdct_test(void)
1301 {
1302     int16_t input[N];
1303     int32_t output[N/2];
1304     float input1[N];
1305     float output1[N/2];
1306     float s, a, err, e, emax;
1307     int i, k, n;
1308
1309     for(i=0;i<N;i++) {
1310         input[i] = (random() % 65535 - 32767) * 9 / 10;
1311         input1[i] = input[i];
1312     }
1313
1314     mdct512(output, input);
1315
1316     /* do it by hand */
1317     for(k=0;k<N/2;k++) {
1318         s = 0;
1319         for(n=0;n<N;n++) {
1320             a = (2*M_PI*(2*n+1+N/2)*(2*k+1) / (4 * N));
1321             s += input1[n] * cos(a);
1322         }
1323         output1[k] = -2 * s / N;
1324     }
1325
1326     err = 0;
1327     emax = 0;
1328     for(i=0;i<N/2;i++) {
1329         printf("%3d: %7d %7.0f\n", i, output[i], output1[i]);
1330         e = output[i] - output1[i];
1331         if (e > emax)
1332             emax = e;
1333         err += e * e;
1334     }
1335     printf("err2=%f emax=%f\n", err / (N/2), emax);
1336 }
1337
1338 void test_ac3(void)
1339 {
1340     AC3EncodeContext ctx;
1341     unsigned char frame[AC3_MAX_CODED_FRAME_SIZE];
1342     short samples[AC3_FRAME_SIZE];
1343     int ret, i;
1344
1345     AC3_encode_init(&ctx, 44100, 64000, 1);
1346
1347     fft_test();
1348     mdct_test();
1349
1350     for(i=0;i<AC3_FRAME_SIZE;i++)
1351         samples[i] = (int)(sin(2*M_PI*i*1000.0/44100) * 10000);
1352     ret = AC3_encode_frame(&ctx, frame, samples);
1353     printf("ret=%d\n", ret);
1354 }
1355 #endif
1356
1357 AVCodec ac3_encoder = {
1358     "ac3",
1359     CODEC_TYPE_AUDIO,
1360     CODEC_ID_AC3,
1361     sizeof(AC3EncodeContext),
1362     AC3_encode_init,
1363     AC3_encode_frame,
1364     AC3_encode_close,
1365     NULL,
1366     .sample_fmts = (enum SampleFormat[]){SAMPLE_FMT_S16,SAMPLE_FMT_NONE},
1367     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("ATSC A/52A (AC-3)"),
1368 };