Merge commit '36ef5369ee9b336febc2c270f8718cec4476cb85'
[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
36 static const AVClass eac3enc_class = {
37     .class_name = "E-AC-3 Encoder",
38     .item_name  = av_default_item_name,
39     .option     = ac3_options,
40     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
41 };
42
43 /**
44  * LUT for finding a matching frame exponent strategy index from a set of
45  * exponent strategies for a single channel across all 6 blocks.
46  */
47 static int8_t eac3_frame_expstr_index_tab[3][4][4][4][4][4];
48
49
50 void ff_eac3_exponent_init(void)
51 {
52     int i;
53
54     memset(eac3_frame_expstr_index_tab, -1, sizeof(eac3_frame_expstr_index_tab));
55     for (i = 0; i < 32; i++) {
56         eac3_frame_expstr_index_tab[ff_eac3_frm_expstr[i][0]-1]
57                                    [ff_eac3_frm_expstr[i][1]]
58                                    [ff_eac3_frm_expstr[i][2]]
59                                    [ff_eac3_frm_expstr[i][3]]
60                                    [ff_eac3_frm_expstr[i][4]]
61                                    [ff_eac3_frm_expstr[i][5]] = i;
62     }
63 }
64
65
66 void ff_eac3_get_frame_exp_strategy(AC3EncodeContext *s)
67 {
68     int ch;
69
70     if (s->num_blocks < 6) {
71         s->use_frame_exp_strategy = 0;
72         return;
73     }
74
75     s->use_frame_exp_strategy = 1;
76     for (ch = !s->cpl_on; ch <= s->fbw_channels; ch++) {
77         int expstr = eac3_frame_expstr_index_tab[s->exp_strategy[ch][0]-1]
78                                                 [s->exp_strategy[ch][1]]
79                                                 [s->exp_strategy[ch][2]]
80                                                 [s->exp_strategy[ch][3]]
81                                                 [s->exp_strategy[ch][4]]
82                                                 [s->exp_strategy[ch][5]];
83         if (expstr < 0) {
84             s->use_frame_exp_strategy = 0;
85             break;
86         }
87         s->frame_exp_strategy[ch] = expstr;
88     }
89 }
90
91
92
93 void ff_eac3_set_cpl_states(AC3EncodeContext *s)
94 {
95     int ch, blk;
96     int first_cpl_coords[AC3_MAX_CHANNELS];
97
98     /* set first cpl coords */
99     for (ch = 1; ch <= s->fbw_channels; ch++)
100         first_cpl_coords[ch] = 1;
101     for (blk = 0; blk < s->num_blocks; blk++) {
102         AC3Block *block = &s->blocks[blk];
103         for (ch = 1; ch <= s->fbw_channels; ch++) {
104             if (block->channel_in_cpl[ch]) {
105                 if (first_cpl_coords[ch]) {
106                     block->new_cpl_coords[ch] = 2;
107                     first_cpl_coords[ch]  = 0;
108                 }
109             } else {
110                 first_cpl_coords[ch] = 1;
111             }
112         }
113     }
114
115     /* set first cpl leak */
116     for (blk = 0; blk < s->num_blocks; blk++) {
117         AC3Block *block = &s->blocks[blk];
118         if (block->cpl_in_use) {
119             block->new_cpl_leak = 2;
120             break;
121         }
122     }
123 }
124
125
126 void ff_eac3_output_frame_header(AC3EncodeContext *s)
127 {
128     int blk, ch;
129     AC3EncOptions *opt = &s->options;
130
131     put_bits(&s->pb, 16, 0x0b77);                   /* sync word */
132
133     /* BSI header */
134     put_bits(&s->pb,  2, 0);                        /* stream type = independent */
135     put_bits(&s->pb,  3, 0);                        /* substream id = 0 */
136     put_bits(&s->pb, 11, (s->frame_size / 2) - 1);  /* frame size */
137     if (s->bit_alloc.sr_shift) {
138         put_bits(&s->pb, 2, 0x3);                   /* fscod2 */
139         put_bits(&s->pb, 2, s->bit_alloc.sr_code);  /* sample rate code */
140     } else {
141         put_bits(&s->pb, 2, s->bit_alloc.sr_code);  /* sample rate code */
142         put_bits(&s->pb, 2, s->num_blks_code);      /* number of blocks */
143     }
144     put_bits(&s->pb, 3, s->channel_mode);           /* audio coding mode */
145     put_bits(&s->pb, 1, s->lfe_on);                 /* LFE channel indicator */
146     put_bits(&s->pb, 5, s->bitstream_id);           /* bitstream id (EAC3=16) */
147     put_bits(&s->pb, 5, -opt->dialogue_level);      /* dialogue normalization level */
148     put_bits(&s->pb, 1, 0);                         /* no compression gain */
149     /* mixing metadata*/
150     put_bits(&s->pb, 1, opt->eac3_mixing_metadata);
151     if (opt->eac3_mixing_metadata) {
152         if (s->channel_mode > AC3_CHMODE_STEREO)
153             put_bits(&s->pb, 2, opt->preferred_stereo_downmix);
154         if (s->has_center) {
155             put_bits(&s->pb, 3, s->ltrt_center_mix_level);
156             put_bits(&s->pb, 3, s->loro_center_mix_level);
157         }
158         if (s->has_surround) {
159             put_bits(&s->pb, 3, s->ltrt_surround_mix_level);
160             put_bits(&s->pb, 3, s->loro_surround_mix_level);
161         }
162         if (s->lfe_on)
163             put_bits(&s->pb, 1, 0);
164         put_bits(&s->pb, 1, 0);                     /* no program scale */
165         put_bits(&s->pb, 1, 0);                     /* no ext program scale */
166         put_bits(&s->pb, 2, 0);                     /* no mixing parameters */
167         if (s->channel_mode < AC3_CHMODE_STEREO)
168             put_bits(&s->pb, 1, 0);                 /* no pan info */
169         put_bits(&s->pb, 1, 0);                     /* no frame mix config info */
170     }
171     /* info metadata*/
172     put_bits(&s->pb, 1, opt->eac3_info_metadata);
173     if (opt->eac3_info_metadata) {
174         put_bits(&s->pb, 3, s->bitstream_mode);
175         put_bits(&s->pb, 1, opt->copyright);
176         put_bits(&s->pb, 1, opt->original);
177         if (s->channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO) {
178             put_bits(&s->pb, 2, opt->dolby_surround_mode);
179             put_bits(&s->pb, 2, opt->dolby_headphone_mode);
180         }
181         if (s->channel_mode >= AC3_CHMODE_2F2R)
182             put_bits(&s->pb, 2, opt->dolby_surround_ex_mode);
183         put_bits(&s->pb, 1, opt->audio_production_info);
184         if (opt->audio_production_info) {
185             put_bits(&s->pb, 5, opt->mixing_level - 80);
186             put_bits(&s->pb, 2, opt->room_type);
187             put_bits(&s->pb, 1, opt->ad_converter_type);
188         }
189         put_bits(&s->pb, 1, 0);
190     }
191     if (s->num_blocks != 6)
192         put_bits(&s->pb, 1, !(s->avctx->frame_number % 6)); /* converter sync flag */
193     put_bits(&s->pb, 1, 0);                         /* no additional bit stream info */
194
195     /* frame header */
196     if (s->num_blocks == 6) {
197     put_bits(&s->pb, 1, !s->use_frame_exp_strategy);/* exponent strategy syntax */
198     put_bits(&s->pb, 1, 0);                         /* aht enabled = no */
199     }
200     put_bits(&s->pb, 2, 0);                         /* snr offset strategy = 1 */
201     put_bits(&s->pb, 1, 0);                         /* transient pre-noise processing enabled = no */
202     put_bits(&s->pb, 1, 0);                         /* block switch syntax enabled = no */
203     put_bits(&s->pb, 1, 0);                         /* dither flag syntax enabled = no */
204     put_bits(&s->pb, 1, 0);                         /* bit allocation model syntax enabled = no */
205     put_bits(&s->pb, 1, 0);                         /* fast gain codes enabled = no */
206     put_bits(&s->pb, 1, 0);                         /* dba syntax enabled = no */
207     put_bits(&s->pb, 1, 0);                         /* skip field syntax enabled = no */
208     put_bits(&s->pb, 1, 0);                         /* spx enabled = no */
209     /* coupling strategy use flags */
210     if (s->channel_mode > AC3_CHMODE_MONO) {
211         put_bits(&s->pb, 1, s->blocks[0].cpl_in_use);
212         for (blk = 1; blk < s->num_blocks; blk++) {
213             AC3Block *block = &s->blocks[blk];
214             put_bits(&s->pb, 1, block->new_cpl_strategy);
215             if (block->new_cpl_strategy)
216                 put_bits(&s->pb, 1, block->cpl_in_use);
217         }
218     }
219     /* exponent strategy */
220     if (s->use_frame_exp_strategy) {
221         for (ch = !s->cpl_on; ch <= s->fbw_channels; ch++)
222             put_bits(&s->pb, 5, s->frame_exp_strategy[ch]);
223     } else {
224         for (blk = 0; blk < s->num_blocks; blk++)
225             for (ch = !s->blocks[blk].cpl_in_use; ch <= s->fbw_channels; ch++)
226                 put_bits(&s->pb, 2, s->exp_strategy[ch][blk]);
227     }
228     if (s->lfe_on) {
229         for (blk = 0; blk < s->num_blocks; blk++)
230             put_bits(&s->pb, 1, s->exp_strategy[s->lfe_channel][blk]);
231     }
232     /* E-AC-3 to AC-3 converter exponent strategy (not optional when num blocks == 6) */
233     if (s->num_blocks != 6) {
234         put_bits(&s->pb, 1, 0);
235     } else {
236     for (ch = 1; ch <= s->fbw_channels; ch++) {
237         if (s->use_frame_exp_strategy)
238             put_bits(&s->pb, 5, s->frame_exp_strategy[ch]);
239         else
240             put_bits(&s->pb, 5, 0);
241     }
242     }
243     /* snr offsets */
244     put_bits(&s->pb, 6, s->coarse_snr_offset);
245     put_bits(&s->pb, 4, s->fine_snr_offset[1]);
246     /* block start info */
247     if (s->num_blocks > 1)
248         put_bits(&s->pb, 1, 0);
249 }
250
251
252 #if CONFIG_EAC3_ENCODER
253 AVCodec ff_eac3_encoder = {
254     .name            = "eac3",
255     .type            = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
256     .id              = AV_CODEC_ID_EAC3,
257     .priv_data_size  = sizeof(AC3EncodeContext),
258     .init            = ff_ac3_encode_init,
259     .encode2         = ff_ac3_float_encode_frame,
260     .close           = ff_ac3_encode_close,
261     .sample_fmts     = (const enum AVSampleFormat[]){ AV_SAMPLE_FMT_FLT,
262                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
263     .long_name       = NULL_IF_CONFIG_SMALL("ATSC A/52 E-AC-3"),
264     .priv_class      = &eac3enc_class,
265     .channel_layouts = ff_ac3_channel_layouts,
266     .defaults        = ac3_defaults,
267 };
268 #endif