09fa80fcb9e5c4ad033b89a6a74e91501ede4e93
[ffmpeg.git] / libavcodec / eac3enc.c
1 /*
2  * E-AC-3 encoder
3  * Copyright (c) 2011 Justin Ruggles <justin.ruggles@gmail.com>
4  *
5  * This file is part of Libav.
6  *
7  * Libav 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  * Libav 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 Libav; 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
24  * E-AC-3 encoder
25  */
26
27 #define CONFIG_AC3ENC_FLOAT 1
28 #include "ac3enc.h"
29 #include "eac3enc.h"
30 #include "eac3_data.h"
31
32
33 #define AC3ENC_TYPE AC3ENC_TYPE_EAC3
34 #include "ac3enc_opts_template.c"
35 static const AVClass eac3enc_class = { "E-AC-3 Encoder", av_default_item_name,
36                                        eac3_options, LIBAVUTIL_VERSION_INT };
37
38
39 /**
40  * LUT for finding a matching frame exponent strategy index from a set of
41  * exponent strategies for a single channel across all 6 blocks.
42  */
43 static int8_t eac3_frame_expstr_index_tab[3][4][4][4][4][4];
44
45
46 void ff_eac3_exponent_init(void)
47 {
48     int i;
49
50     memset(eac3_frame_expstr_index_tab, -1, sizeof(eac3_frame_expstr_index_tab));
51     for (i = 0; i < 32; i++) {
52         eac3_frame_expstr_index_tab[ff_eac3_frm_expstr[i][0]-1]
53                                    [ff_eac3_frm_expstr[i][1]]
54                                    [ff_eac3_frm_expstr[i][2]]
55                                    [ff_eac3_frm_expstr[i][3]]
56                                    [ff_eac3_frm_expstr[i][4]]
57                                    [ff_eac3_frm_expstr[i][5]] = i;
58     }
59 }
60
61
62 void ff_eac3_get_frame_exp_strategy(AC3EncodeContext *s)
63 {
64     int ch;
65
66     s->use_frame_exp_strategy = 1;
67     for (ch = !s->cpl_on; ch <= s->fbw_channels; ch++) {
68         int expstr = eac3_frame_expstr_index_tab[s->exp_strategy[ch][0]-1]
69                                                 [s->exp_strategy[ch][1]]
70                                                 [s->exp_strategy[ch][2]]
71                                                 [s->exp_strategy[ch][3]]
72                                                 [s->exp_strategy[ch][4]]
73                                                 [s->exp_strategy[ch][5]];
74         if (expstr < 0) {
75             s->use_frame_exp_strategy = 0;
76             break;
77         }
78         s->frame_exp_strategy[ch] = expstr;
79     }
80 }
81
82
83
84 void ff_eac3_set_cpl_states(AC3EncodeContext *s)
85 {
86     int ch, blk;
87     int first_cpl_coords[AC3_MAX_CHANNELS];
88
89     /* set first cpl coords */
90     for (ch = 1; ch <= s->fbw_channels; ch++)
91         first_cpl_coords[ch] = 1;
92     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
93         AC3Block *block = &s->blocks[blk];
94         for (ch = 1; ch <= s->fbw_channels; ch++) {
95             if (block->channel_in_cpl[ch]) {
96                 if (first_cpl_coords[ch]) {
97                     block->new_cpl_coords = 2;
98                     first_cpl_coords[ch]  = 0;
99                 }
100             } else {
101                 first_cpl_coords[ch] = 1;
102             }
103         }
104     }
105
106     /* set first cpl leak */
107     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
108         AC3Block *block = &s->blocks[blk];
109         if (block->cpl_in_use) {
110             block->new_cpl_leak = 2;
111             break;
112         }
113     }
114 }
115
116
117 void ff_eac3_output_frame_header(AC3EncodeContext *s)
118 {
119     int blk, ch;
120     AC3EncOptions *opt = &s->options;
121
122     put_bits(&s->pb, 16, 0x0b77);                   /* sync word */
123
124     /* BSI header */
125     put_bits(&s->pb,  2, 0);                        /* stream type = independent */
126     put_bits(&s->pb,  3, 0);                        /* substream id = 0 */
127     put_bits(&s->pb, 11, (s->frame_size / 2) - 1);  /* frame size */
128     if (s->bit_alloc.sr_shift) {
129         put_bits(&s->pb, 2, 0x3);                   /* fscod2 */
130         put_bits(&s->pb, 2, s->bit_alloc.sr_code);  /* sample rate code */
131     } else {
132         put_bits(&s->pb, 2, s->bit_alloc.sr_code);  /* sample rate code */
133         put_bits(&s->pb, 2, 0x3);                   /* number of blocks = 6 */
134     }
135     put_bits(&s->pb, 3, s->channel_mode);           /* audio coding mode */
136     put_bits(&s->pb, 1, s->lfe_on);                 /* LFE channel indicator */
137     put_bits(&s->pb, 5, s->bitstream_id);           /* bitstream id (EAC3=16) */
138     put_bits(&s->pb, 5, -opt->dialogue_level);      /* dialogue normalization level */
139     put_bits(&s->pb, 1, 0);                         /* no compression gain */
140     put_bits(&s->pb, 1, 0);                         /* no mixing metadata */
141     /* TODO: mixing metadata */
142     put_bits(&s->pb, 1, 0);                         /* no info metadata */
143     /* TODO: info metadata */
144     put_bits(&s->pb, 1, 0);                         /* no additional bit stream info */
145
146     /* frame header */
147     put_bits(&s->pb, 1, !s->use_frame_exp_strategy);/* exponent strategy syntax */
148     put_bits(&s->pb, 1, 0);                         /* aht enabled = no */
149     put_bits(&s->pb, 2, 0);                         /* snr offset strategy = 1 */
150     put_bits(&s->pb, 1, 0);                         /* transient pre-noise processing enabled = no */
151     put_bits(&s->pb, 1, 0);                         /* block switch syntax enabled = no */
152     put_bits(&s->pb, 1, 0);                         /* dither flag syntax enabled = no */
153     put_bits(&s->pb, 1, 0);                         /* bit allocation model syntax enabled = no */
154     put_bits(&s->pb, 1, 0);                         /* fast gain codes enabled = no */
155     put_bits(&s->pb, 1, 0);                         /* dba syntax enabled = no */
156     put_bits(&s->pb, 1, 0);                         /* skip field syntax enabled = no */
157     put_bits(&s->pb, 1, 0);                         /* spx enabled = no */
158     /* coupling strategy use flags */
159     if (s->channel_mode > AC3_CHMODE_MONO) {
160         put_bits(&s->pb, 1, s->blocks[0].cpl_in_use);
161         for (blk = 1; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
162             AC3Block *block = &s->blocks[blk];
163             put_bits(&s->pb, 1, block->new_cpl_strategy);
164             if (block->new_cpl_strategy)
165                 put_bits(&s->pb, 1, block->cpl_in_use);
166         }
167     }
168     /* exponent strategy */
169     if (s->use_frame_exp_strategy) {
170         for (ch = !s->cpl_on; ch <= s->fbw_channels; ch++)
171             put_bits(&s->pb, 5, s->frame_exp_strategy[ch]);
172     } else {
173         for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++)
174             for (ch = !s->blocks[blk].cpl_in_use; ch <= s->fbw_channels; ch++)
175                 put_bits(&s->pb, 2, s->exp_strategy[ch][blk]);
176     }
177     if (s->lfe_on) {
178         for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++)
179             put_bits(&s->pb, 1, s->exp_strategy[s->lfe_channel][blk]);
180     }
181     /* E-AC-3 to AC-3 converter exponent strategy (unfortunately not optional...) */
182     for (ch = 1; ch <= s->fbw_channels; ch++) {
183         if (s->use_frame_exp_strategy)
184             put_bits(&s->pb, 5, s->frame_exp_strategy[ch]);
185         else
186             put_bits(&s->pb, 5, 0);
187     }
188     /* snr offsets */
189     put_bits(&s->pb, 6, s->coarse_snr_offset);
190     put_bits(&s->pb, 4, s->fine_snr_offset[1]);
191     /* block start info */
192     put_bits(&s->pb, 1, 0);
193 }
194
195
196 #if CONFIG_EAC3_ENCODER
197 AVCodec ff_eac3_encoder = {
198     .name            = "eac3",
199     .type            = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
200     .id              = CODEC_ID_EAC3,
201     .priv_data_size  = sizeof(AC3EncodeContext),
202     .init            = ff_ac3_encode_init,
203     .encode          = ff_ac3_float_encode_frame,
204     .close           = ff_ac3_encode_close,
205     .sample_fmts     = (const enum AVSampleFormat[]){AV_SAMPLE_FMT_FLT,AV_SAMPLE_FMT_NONE},
206     .long_name       = NULL_IF_CONFIG_SMALL("ATSC A/52 E-AC-3"),
207     .priv_class      = &eac3enc_class,
208     .channel_layouts = ff_ac3_channel_layouts,
209 };
210 #endif