3aa2d54013fb1d0059183f60d03a8acee8d29d50
[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
29 #include "libavutil/attributes.h"
30 #include "ac3enc.h"
31 #include "eac3enc.h"
32 #include "eac3_data.h"
33
34
35 #define AC3ENC_TYPE AC3ENC_TYPE_EAC3
36 #include "ac3enc_opts_template.c"
37 static const AVClass eac3enc_class = { "E-AC-3 Encoder", av_default_item_name,
38                                        ac3_options, LIBAVUTIL_VERSION_INT };
39
40
41 /**
42  * LUT for finding a matching frame exponent strategy index from a set of
43  * exponent strategies for a single channel across all 6 blocks.
44  */
45 static int8_t eac3_frame_expstr_index_tab[3][4][4][4][4][4];
46
47
48 av_cold void ff_eac3_exponent_init(void)
49 {
50     int i;
51
52     memset(eac3_frame_expstr_index_tab, -1, sizeof(eac3_frame_expstr_index_tab));
53     for (i = 0; i < 32; i++) {
54         eac3_frame_expstr_index_tab[ff_eac3_frm_expstr[i][0]-1]
55                                    [ff_eac3_frm_expstr[i][1]]
56                                    [ff_eac3_frm_expstr[i][2]]
57                                    [ff_eac3_frm_expstr[i][3]]
58                                    [ff_eac3_frm_expstr[i][4]]
59                                    [ff_eac3_frm_expstr[i][5]] = i;
60     }
61 }
62
63
64 void ff_eac3_get_frame_exp_strategy(AC3EncodeContext *s)
65 {
66     int ch;
67
68     if (s->num_blocks < 6) {
69         s->use_frame_exp_strategy = 0;
70         return;
71     }
72
73     s->use_frame_exp_strategy = 1;
74     for (ch = !s->cpl_on; ch <= s->fbw_channels; ch++) {
75         int expstr = eac3_frame_expstr_index_tab[s->exp_strategy[ch][0]-1]
76                                                 [s->exp_strategy[ch][1]]
77                                                 [s->exp_strategy[ch][2]]
78                                                 [s->exp_strategy[ch][3]]
79                                                 [s->exp_strategy[ch][4]]
80                                                 [s->exp_strategy[ch][5]];
81         if (expstr < 0) {
82             s->use_frame_exp_strategy = 0;
83             break;
84         }
85         s->frame_exp_strategy[ch] = expstr;
86     }
87 }
88
89
90
91 void ff_eac3_set_cpl_states(AC3EncodeContext *s)
92 {
93     int ch, blk;
94     int first_cpl_coords[AC3_MAX_CHANNELS];
95
96     /* set first cpl coords */
97     for (ch = 1; ch <= s->fbw_channels; ch++)
98         first_cpl_coords[ch] = 1;
99     for (blk = 0; blk < s->num_blocks; blk++) {
100         AC3Block *block = &s->blocks[blk];
101         for (ch = 1; ch <= s->fbw_channels; ch++) {
102             if (block->channel_in_cpl[ch]) {
103                 if (first_cpl_coords[ch]) {
104                     block->new_cpl_coords[ch] = 2;
105                     first_cpl_coords[ch]  = 0;
106                 }
107             } else {
108                 first_cpl_coords[ch] = 1;
109             }
110         }
111     }
112
113     /* set first cpl leak */
114     for (blk = 0; blk < s->num_blocks; blk++) {
115         AC3Block *block = &s->blocks[blk];
116         if (block->cpl_in_use) {
117             block->new_cpl_leak = 2;
118             break;
119         }
120     }
121 }
122
123
124 void ff_eac3_output_frame_header(AC3EncodeContext *s)
125 {
126     int blk, ch;
127     AC3EncOptions *opt = &s->options;
128
129     put_bits(&s->pb, 16, 0x0b77);                   /* sync word */
130
131     /* BSI header */
132     put_bits(&s->pb,  2, 0);                        /* stream type = independent */
133     put_bits(&s->pb,  3, 0);                        /* substream id = 0 */
134     put_bits(&s->pb, 11, (s->frame_size / 2) - 1);  /* frame size */
135     if (s->bit_alloc.sr_shift) {
136         put_bits(&s->pb, 2, 0x3);                   /* fscod2 */
137         put_bits(&s->pb, 2, s->bit_alloc.sr_code);  /* sample rate code */
138     } else {
139         put_bits(&s->pb, 2, s->bit_alloc.sr_code);  /* sample rate code */
140         put_bits(&s->pb, 2, s->num_blks_code);      /* number of blocks */
141     }
142     put_bits(&s->pb, 3, s->channel_mode);           /* audio coding mode */
143     put_bits(&s->pb, 1, s->lfe_on);                 /* LFE channel indicator */
144     put_bits(&s->pb, 5, s->bitstream_id);           /* bitstream id (EAC3=16) */
145     put_bits(&s->pb, 5, -opt->dialogue_level);      /* dialogue normalization level */
146     put_bits(&s->pb, 1, 0);                         /* no compression gain */
147     /* mixing metadata*/
148     put_bits(&s->pb, 1, opt->eac3_mixing_metadata);
149     if (opt->eac3_mixing_metadata) {
150         if (s->channel_mode > AC3_CHMODE_STEREO)
151             put_bits(&s->pb, 2, opt->preferred_stereo_downmix);
152         if (s->has_center) {
153             put_bits(&s->pb, 3, s->ltrt_center_mix_level);
154             put_bits(&s->pb, 3, s->loro_center_mix_level);
155         }
156         if (s->has_surround) {
157             put_bits(&s->pb, 3, s->ltrt_surround_mix_level);
158             put_bits(&s->pb, 3, s->loro_surround_mix_level);
159         }
160         if (s->lfe_on)
161             put_bits(&s->pb, 1, 0);
162         put_bits(&s->pb, 1, 0);                     /* no program scale */
163         put_bits(&s->pb, 1, 0);                     /* no ext program scale */
164         put_bits(&s->pb, 2, 0);                     /* no mixing parameters */
165         if (s->channel_mode < AC3_CHMODE_STEREO)
166             put_bits(&s->pb, 1, 0);                 /* no pan info */
167         put_bits(&s->pb, 1, 0);                     /* no frame mix config info */
168     }
169     /* info metadata*/
170     put_bits(&s->pb, 1, opt->eac3_info_metadata);
171     if (opt->eac3_info_metadata) {
172         put_bits(&s->pb, 3, s->bitstream_mode);
173         put_bits(&s->pb, 1, opt->copyright);
174         put_bits(&s->pb, 1, opt->original);
175         if (s->channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO) {
176             put_bits(&s->pb, 2, opt->dolby_surround_mode);
177             put_bits(&s->pb, 2, opt->dolby_headphone_mode);
178         }
179         if (s->channel_mode >= AC3_CHMODE_2F2R)
180             put_bits(&s->pb, 2, opt->dolby_surround_ex_mode);
181         put_bits(&s->pb, 1, opt->audio_production_info);
182         if (opt->audio_production_info) {
183             put_bits(&s->pb, 5, opt->mixing_level - 80);
184             put_bits(&s->pb, 2, opt->room_type);
185             put_bits(&s->pb, 1, opt->ad_converter_type);
186         }
187         put_bits(&s->pb, 1, 0);
188     }
189     if (s->num_blocks != 6)
190         put_bits(&s->pb, 1, !(s->avctx->frame_number % 6)); /* converter sync flag */
191     put_bits(&s->pb, 1, 0);                         /* no additional bit stream info */
192
193     /* frame header */
194     if (s->num_blocks == 6) {
195     put_bits(&s->pb, 1, !s->use_frame_exp_strategy);/* exponent strategy syntax */
196     put_bits(&s->pb, 1, 0);                         /* aht enabled = no */
197     }
198     put_bits(&s->pb, 2, 0);                         /* snr offset strategy = 1 */
199     put_bits(&s->pb, 1, 0);                         /* transient pre-noise processing enabled = no */
200     put_bits(&s->pb, 1, 0);                         /* block switch syntax enabled = no */
201     put_bits(&s->pb, 1, 0);                         /* dither flag syntax enabled = no */
202     put_bits(&s->pb, 1, 0);                         /* bit allocation model syntax enabled = no */
203     put_bits(&s->pb, 1, 0);                         /* fast gain codes enabled = no */
204     put_bits(&s->pb, 1, 0);                         /* dba syntax enabled = no */
205     put_bits(&s->pb, 1, 0);                         /* skip field syntax enabled = no */
206     put_bits(&s->pb, 1, 0);                         /* spx enabled = no */
207     /* coupling strategy use flags */
208     if (s->channel_mode > AC3_CHMODE_MONO) {
209         put_bits(&s->pb, 1, s->blocks[0].cpl_in_use);
210         for (blk = 1; blk < s->num_blocks; blk++) {
211             AC3Block *block = &s->blocks[blk];
212             put_bits(&s->pb, 1, block->new_cpl_strategy);
213             if (block->new_cpl_strategy)
214                 put_bits(&s->pb, 1, block->cpl_in_use);
215         }
216     }
217     /* exponent strategy */
218     if (s->use_frame_exp_strategy) {
219         for (ch = !s->cpl_on; ch <= s->fbw_channels; ch++)
220             put_bits(&s->pb, 5, s->frame_exp_strategy[ch]);
221     } else {
222         for (blk = 0; blk < s->num_blocks; blk++)
223             for (ch = !s->blocks[blk].cpl_in_use; ch <= s->fbw_channels; ch++)
224                 put_bits(&s->pb, 2, s->exp_strategy[ch][blk]);
225     }
226     if (s->lfe_on) {
227         for (blk = 0; blk < s->num_blocks; blk++)
228             put_bits(&s->pb, 1, s->exp_strategy[s->lfe_channel][blk]);
229     }
230     /* E-AC-3 to AC-3 converter exponent strategy (not optional when num blocks == 6) */
231     if (s->num_blocks != 6) {
232         put_bits(&s->pb, 1, 0);
233     } else {
234     for (ch = 1; ch <= s->fbw_channels; ch++) {
235         if (s->use_frame_exp_strategy)
236             put_bits(&s->pb, 5, s->frame_exp_strategy[ch]);
237         else
238             put_bits(&s->pb, 5, 0);
239     }
240     }
241     /* snr offsets */
242     put_bits(&s->pb, 6, s->coarse_snr_offset);
243     put_bits(&s->pb, 4, s->fine_snr_offset[1]);
244     /* block start info */
245     if (s->num_blocks > 1)
246         put_bits(&s->pb, 1, 0);
247 }
248
249
250 AVCodec ff_eac3_encoder = {
251     .name            = "eac3",
252     .long_name       = NULL_IF_CONFIG_SMALL("ATSC A/52 E-AC-3"),
253     .type            = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
254     .id              = AV_CODEC_ID_EAC3,
255     .priv_data_size  = sizeof(AC3EncodeContext),
256     .init            = ff_ac3_float_encode_init,
257     .encode2         = ff_ac3_float_encode_frame,
258     .close           = ff_ac3_encode_close,
259     .sample_fmts     = (const enum AVSampleFormat[]){ AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
260                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
261     .priv_class      = &eac3enc_class,
262     .channel_layouts = ff_ac3_channel_layouts,
263     .defaults        = ac3_defaults,
264 };