开通博客赚积分
发布资源赚积分
分类

源码开发语言/平台
当前位置：首页 > 源码/资料 > 嵌入式/单片机编程 > Windows CE > 查看源码
ac3enc.c
资源名称：tcpmp.rar　[点击查看]
上传用户：wstnjxml
上传日期：2014-04-03
资源大小：7248k
文件大小：43k
源码类别：

Windows CE

开发平台：

C/C++

ac3enc.c：源码内容
  1. /*
  2.  * The simplest AC3 encoder
  3.  * Copyright (c) 2000 Fabrice Bellard.
  4.  *
  5.  * This library is free software; you can redistribute it and/or
  6.  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  7.  * License as published by the Free Software Foundation; either
  8.  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
  9.  *
  10.  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  11.  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12.  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13.  * Lesser General Public License for more details.
  14.  *
  15.  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  16.  * License along with this library; if not, write to the Free Software
  17.  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  18.  */
  20. /**
  21.  * @file ac3enc.c
  22.  * The simplest AC3 encoder.
  23.  */
  24. //#define DEBUG
  25. //#define DEBUG_BITALLOC
  26. #include "avcodec.h"
  27. #include "bitstream.h"
  28. #include "ac3.h"
  30. typedef struct AC3EncodeContext {
  31.     PutBitContext pb;
  32.     int nb_channels;
  33.     int nb_all_channels;
  34.     int lfe_channel;
  35.     int bit_rate;
  36.     unsigned int sample_rate;
  37.     unsigned int bsid;
  38.     unsigned int frame_size_min; /* minimum frame size in case rounding is necessary */
  39.     unsigned int frame_size; /* current frame size in words */
  40.     int halfratecod;
  41.     unsigned int frmsizecod;
  42.     unsigned int fscod; /* frequency */
  43.     unsigned int acmod;
  44.     int lfe;
  45.     unsigned int bsmod;
  46.     short last_samples[AC3_MAX_CHANNELS][256];
  47.     unsigned int chbwcod[AC3_MAX_CHANNELS];
  48.     int nb_coefs[AC3_MAX_CHANNELS];
  49.     
  50.     /* bitrate allocation control */
  51.     int sgaincod, sdecaycod, fdecaycod, dbkneecod, floorcod; 
  52.     AC3BitAllocParameters bit_alloc;
  53.     int csnroffst;
  54.     int fgaincod[AC3_MAX_CHANNELS];
  55.     int fsnroffst[AC3_MAX_CHANNELS];
  56.     /* mantissa encoding */
  57.     int mant1_cnt, mant2_cnt, mant4_cnt;
  58. } AC3EncodeContext;
  60. #include "ac3tab.h"
  62. #define MDCT_NBITS 9
  63. #define N         (1 << MDCT_NBITS)
  65. /* new exponents are sent if their Norm 1 exceed this number */
  66. #define EXP_DIFF_THRESHOLD 1000
  68. static void fft_init(int ln);
  69. static void ac3_crc_init(void);
  71. static inline int16_t fix15(float a)
  72. {
  73.     int v;
  74.     v = (int)(a * (float)(1 << 15));
  75.     if (v < -32767)
  76.         v = -32767;
  77.     else if (v > 32767) 
  78.         v = 32767;
  79.     return v;
  80. }
  82. static inline int calc_lowcomp1(int a, int b0, int b1)
  83. {
  84.     if ((b0 + 256) == b1) {
  85.         a = 384 ;
  86.     } else if (b0 > b1) { 
  87.         a = a - 64;
  88.         if (a < 0) a=0;
  89.     }
  90.     return a;
  91. }
  93. static inline int calc_lowcomp(int a, int b0, int b1, int bin)
  94. {
  95.     if (bin < 7) {
  96.         if ((b0 + 256) == b1) {
  97.             a = 384 ;
  98.         } else if (b0 > b1) { 
  99.             a = a - 64;
  100.             if (a < 0) a=0;
  101.         }
  102.     } else if (bin < 20) {
  103.         if ((b0 + 256) == b1) {
  104.             a = 320 ;
  105.         } else if (b0 > b1) {
  106.             a= a - 64;
  107.             if (a < 0) a=0;
  108.         }
  109.     } else {
  110.         a = a - 128;
  111.         if (a < 0) a=0;
  112.     }
  113.     return a;
  114. }
  116. /* AC3 bit allocation. The algorithm is the one described in the AC3
  117.    spec. */
  118. void ac3_parametric_bit_allocation(AC3BitAllocParameters *s, uint8_t *bap,
  119.                                    int8_t *exp, int start, int end,
  120.                                    int snroffset, int fgain, int is_lfe,
  121.                                    int deltbae,int deltnseg, 
  122.                                    uint8_t *deltoffst, uint8_t *deltlen, uint8_t *deltba)
  123. {
  124.     int bin,i,j,k,end1,v,v1,bndstrt,bndend,lowcomp,begin;
  125.     int fastleak,slowleak,address,tmp;
  126.     int16_t psd[256]; /* scaled exponents */
  127.     int16_t bndpsd[50]; /* interpolated exponents */
  128.     int16_t excite[50]; /* excitation */
  129.     int16_t mask[50];   /* masking value */
  131.     /* exponent mapping to PSD */
  132.     for(bin=start;bin<end;bin++) {
  133.         psd[bin]=(3072 - (exp[bin] << 7));
  134.     }
  136.     /* PSD integration */
  137.     j=start;
  138.     k=masktab[start];
  139.     do {
  140.         v=psd[j];
  141.         j++;
  142.         end1=bndtab[k+1];
  143.         if (end1 > end) end1=end;
  144.         for(i=j;i<end1;i++) {
  145.             int c,adr;
  146.             /* logadd */
  147.             v1=psd[j];
  148.             c=v-v1;
  149.             if (c >= 0) {
  150.                 adr=c >> 1;
  151.                 if (adr > 255) adr=255;
  152.                 v=v + latab[adr];
  153.             } else {
  154.                 adr=(-c) >> 1;
  155.                 if (adr > 255) adr=255;
  156.                 v=v1 + latab[adr];
  157.             }
  158.             j++;
  159.         }
  160.         bndpsd[k]=v;
  161.         k++;
  162.     } while (end > bndtab[k]);
  164.     /* excitation function */
  165.     bndstrt = masktab[start];
  166.     bndend = masktab[end-1] + 1;
  167.     
  168.     if (bndstrt == 0) {
  169.         lowcomp = 0;
  170.         lowcomp = calc_lowcomp1(lowcomp, bndpsd[0], bndpsd[1]) ;
  171.         excite[0] = bndpsd[0] - fgain - lowcomp ;
  172.         lowcomp = calc_lowcomp1(lowcomp, bndpsd[1], bndpsd[2]) ;
  173.         excite[1] = bndpsd[1] - fgain - lowcomp ;
  174.         begin = 7 ;
  175.         for (bin = 2; bin < 7; bin++) {
  176.             if (!(is_lfe && bin == 6))
  177.                 lowcomp = calc_lowcomp1(lowcomp, bndpsd[bin], bndpsd[bin+1]) ;
  178.             fastleak = bndpsd[bin] - fgain ;
  179.             slowleak = bndpsd[bin] - s->sgain ;
  180.             excite[bin] = fastleak - lowcomp ;
  181.             if (!(is_lfe && bin == 6)) {
  182.                 if (bndpsd[bin] <= bndpsd[bin+1]) {
  183.                     begin = bin + 1 ;
  184.                     break ;
  185.                 }
  186.             }
  187.         }
  188.     
  189.         end1=bndend;
  190.         if (end1 > 22) end1=22;
  191.     
  192.         for (bin = begin; bin < end1; bin++) {
  193.             if (!(is_lfe && bin == 6))
  194.                 lowcomp = calc_lowcomp(lowcomp, bndpsd[bin], bndpsd[bin+1], bin) ;
  195.         
  196.             fastleak -= s->fdecay ;
  197.             v = bndpsd[bin] - fgain;
  198.             if (fastleak < v) fastleak = v;
  199.         
  200.             slowleak -= s->sdecay ;
  201.             v = bndpsd[bin] - s->sgain;
  202.             if (slowleak < v) slowleak = v;
  203.         
  204.             v=fastleak - lowcomp;
  205.             if (slowleak > v) v=slowleak;
  206.         
  207.             excite[bin] = v;
  208.         }
  209.         begin = 22;
  210.     } else {
  211.         /* coupling channel */
  212.         begin = bndstrt;
  213.         
  214.         fastleak = (s->cplfleak << 8) + 768;
  215.         slowleak = (s->cplsleak << 8) + 768;
  216.     }
  218.     for (bin = begin; bin < bndend; bin++) {
  219.         fastleak -= s->fdecay ;
  220.         v = bndpsd[bin] - fgain;
  221.         if (fastleak < v) fastleak = v;
  222.         slowleak -= s->sdecay ;
  223.         v = bndpsd[bin] - s->sgain;
  224.         if (slowleak < v) slowleak = v;
  226.         v=fastleak;
  227.         if (slowleak > v) v = slowleak;
  228.         excite[bin] = v;
  229.     }
  231.     /* compute masking curve */
  233.     for (bin = bndstrt; bin < bndend; bin++) {
  234.         v1 = excite[bin];
  235.         tmp = s->dbknee - bndpsd[bin];
  236.         if (tmp > 0) {
  237.             v1 += tmp >> 2;
  238.         }
  239.         v=hth[bin >> s->halfratecod][s->fscod];
  240.         if (v1 > v) v=v1;
  241.         mask[bin] = v;
  242.     }
  244.     /* delta bit allocation */
  246.     if (deltbae == 0 || deltbae == 1) {
  247.         int band, seg, delta;
  248.         band = 0 ;
  249.         for (seg = 0; seg < deltnseg; seg++) {
  250.             band += deltoffst[seg] ;
  251.             if (deltba[seg] >= 4) {
  252.                 delta = (deltba[seg] - 3) << 7;
  253.             } else {
  254.                 delta = (deltba[seg] - 4) << 7;
  255.             }
  256.             for (k = 0; k < deltlen[seg]; k++) {
  257.                 mask[band] += delta ;
  258.                 band++ ;
  259.             }
  260.         }
  261.     }
  263.     /* compute bit allocation */
  264.     
  265.     i = start ;
  266.     j = masktab[start] ;
  267.     do {
  268.         v=mask[j];
  269.         v -= snroffset ;
  270.         v -= s->floor ;
  271.         if (v < 0) v = 0;
  272.         v &= 0x1fe0 ;
  273.         v += s->floor ;
  275.         end1=bndtab[j] + bndsz[j];
  276.         if (end1 > end) end1=end;
  278.         for (k = i; k < end1; k++) {
  279.             address = (psd[i] - v) >> 5 ;
  280.             if (address < 0) address=0;
  281.             else if (address > 63) address=63;
  282.             bap[i] = baptab[address];
  283.             i++;
  284.         }
  285.     } while (end > bndtab[j++]) ;
  286. }
  288. typedef struct IComplex {
  289.     short re,im;
  290. } IComplex;
  292. static void fft_init(int ln)
  293. {
  294.     int i, j, m, n;
  295.     float alpha;
  297.     n = 1 << ln;
  299.     for(i=0;i<(n/2);i++) {
  300.         alpha = 2 * M_PI * (float)i / (float)n;
  301.         costab[i] = fix15(cos(alpha));
  302.         sintab[i] = fix15(sin(alpha));
  303.     }
  305.     for(i=0;i<n;i++) {
  306.         m=0;
  307.         for(j=0;j<ln;j++) {
  308.             m |= ((i >> j) & 1) << (ln-j-1);
  309.         }
  310.         fft_rev[i]=m;
  311.     }
  312. }
  314. /* butter fly op */
  315. #define BF(pre, pim, qre, qim, pre1, pim1, qre1, qim1) 
  316. {
  317.   int ax, ay, bx, by;
  318.   bx=pre1;
  319.   by=pim1;
  320.   ax=qre1;
  321.   ay=qim1;
  322.   pre = (bx + ax) >> 1;
  323.   pim = (by + ay) >> 1;
  324.   qre = (bx - ax) >> 1;
  325.   qim = (by - ay) >> 1;
  326. }
  328. #define MUL16(a,b) ((a) * (b))
  330. #define CMUL(pre, pim, are, aim, bre, bim) 
  331. {
  332.    pre = (MUL16(are, bre) - MUL16(aim, bim)) >> 15;
  333.    pim = (MUL16(are, bim) + MUL16(bre, aim)) >> 15;
  334. }
  337. /* do a 2^n point complex fft on 2^ln points. */
  338. static void fft(IComplex *z, int ln)
  339. {
  340.     int j, l, np, np2;
  341.     int nblocks, nloops;
  342.     register IComplex *p,*q;
  343.     int tmp_re, tmp_im;
  345.     np = 1 << ln;
  347.     /* reverse */
  348.     for(j=0;j<np;j++) {
  349.         int k;
  350.         IComplex tmp;
  351.         k = fft_rev[j];
  352.         if (k < j) {
  353.             tmp = z[k];
  354.             z[k] = z[j];
  355.             z[j] = tmp;
  356.         }
  357.     }
  359.     /* pass 0 */
  361.     p=&z[0];
  362.     j=(np >> 1);
  363.     do {
  364.         BF(p[0].re, p[0].im, p[1].re, p[1].im, 
  365.            p[0].re, p[0].im, p[1].re, p[1].im);
  366.         p+=2;
  367.     } while (--j != 0);
  369.     /* pass 1 */
  371.     p=&z[0];
  372.     j=np >> 2;
  373.     do {
  374.         BF(p[0].re, p[0].im, p[2].re, p[2].im, 
  375.            p[0].re, p[0].im, p[2].re, p[2].im);
  376.         BF(p[1].re, p[1].im, p[3].re, p[3].im, 
  377.            p[1].re, p[1].im, p[3].im, -p[3].re);
  378.         p+=4;
  379.     } while (--j != 0);
  381.     /* pass 2 .. ln-1 */
  383.     nblocks = np >> 3;
  384.     nloops = 1 << 2;
  385.     np2 = np >> 1;
  386.     do {
  387.         p = z;
  388.         q = z + nloops;
  389.         for (j = 0; j < nblocks; ++j) {
  391.             BF(p->re, p->im, q->re, q->im,
  392.                p->re, p->im, q->re, q->im);
  393.             
  394.             p++;
  395.             q++;
  396.             for(l = nblocks; l < np2; l += nblocks) {
  397.                 CMUL(tmp_re, tmp_im, costab[l], -sintab[l], q->re, q->im);
  398.                 BF(p->re, p->im, q->re, q->im,
  399.                    p->re, p->im, tmp_re, tmp_im);
  400.                 p++;
  401.                 q++;
  402.             }
  403.             p += nloops;
  404.             q += nloops;
  405.         }
  406.         nblocks = nblocks >> 1;
  407.         nloops = nloops << 1;
  408.     } while (nblocks != 0);
  409. }
  411. /* do a 512 point mdct */
  412. static void mdct512(int32_t *out, int16_t *in)
  413. {
  414.     int i, re, im, re1, im1;
  415.     int16_t rot[N]; 
  416.     IComplex x[N/4];
  418.     /* shift to simplify computations */
  419.     for(i=0;i<N/4;i++)
  420.         rot[i] = -in[i + 3*N/4];
  421.     for(i=N/4;i<N;i++)
  422.         rot[i] = in[i - N/4];
  423.         
  424.     /* pre rotation */
  425.     for(i=0;i<N/4;i++) {
  426.         re = ((int)rot[2*i] - (int)rot[N-1-2*i]) >> 1;
  427.         im = -((int)rot[N/2+2*i] - (int)rot[N/2-1-2*i]) >> 1;
  428.         CMUL(x[i].re, x[i].im, re, im, -xcos1[i], xsin1[i]);
  429.     }
  431.     fft(x, MDCT_NBITS - 2);
  432.   
  433.     /* post rotation */
  434.     for(i=0;i<N/4;i++) {
  435.         re = x[i].re;
  436.         im = x[i].im;
  437.         CMUL(re1, im1, re, im, xsin1[i], xcos1[i]);
  438.         out[2*i] = im1;
  439.         out[N/2-1-2*i] = re1;
  440.     }
  441. }
  443. /* XXX: use another norm ? */
  444. static int calc_exp_diff(uint8_t *exp1, uint8_t *exp2, int n)
  445. {
  446.     int sum, i;
  447.     sum = 0;
  448.     for(i=0;i<n;i++) {
  449.         sum += abs(exp1[i] - exp2[i]);
  450.     }
  451.     return sum;
  452. }
  454. static void compute_exp_strategy(uint8_t exp_strategy[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS],
  455.                                  uint8_t exp[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
  456.                                  int ch, int is_lfe)
  457. {
  458.     int i, j;
  459.     int exp_diff;
  460.     
  461.     /* estimate if the exponent variation & decide if they should be
  462.        reused in the next frame */
  463.     exp_strategy[0][ch] = EXP_NEW;
  464.     for(i=1;i<NB_BLOCKS;i++) {
  465.         exp_diff = calc_exp_diff(exp[i][ch], exp[i-1][ch], N/2);
  466. #ifdef DEBUG            
  467.         av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "exp_diff=%dn", exp_diff);
  468. #endif
  469.         if (exp_diff > EXP_DIFF_THRESHOLD)
  470.             exp_strategy[i][ch] = EXP_NEW;
  471.         else
  472.             exp_strategy[i][ch] = EXP_REUSE;
  473.     }
  474.     if (is_lfe)
  475. return;
  477.     /* now select the encoding strategy type : if exponents are often
  478.        recoded, we use a coarse encoding */
  479.     i = 0;
  480.     while (i < NB_BLOCKS) {
  481.         j = i + 1;
  482.         while (j < NB_BLOCKS && exp_strategy[j][ch] == EXP_REUSE)
  483.             j++;
  484.         switch(j - i) {
  485.         case 1:
  486.             exp_strategy[i][ch] = EXP_D45;
  487.             break;
  488.         case 2:
  489.         case 3:
  490.             exp_strategy[i][ch] = EXP_D25;
  491.             break;
  492.         default:
  493.             exp_strategy[i][ch] = EXP_D15;
  494.             break;
  495.         }
  496. i = j;
  497.     }
  498. }
  500. /* set exp[i] to min(exp[i], exp1[i]) */
  501. static void exponent_min(uint8_t exp[N/2], uint8_t exp1[N/2], int n)
  502. {
  503.     int i;
  505.     for(i=0;i<n;i++) {
  506.         if (exp1[i] < exp[i])
  507.             exp[i] = exp1[i];
  508.     }
  509. }
  510.                                  
  511. /* update the exponents so that they are the ones the decoder will
  512.    decode. Return the number of bits used to code the exponents */
  513. static int encode_exp(uint8_t encoded_exp[N/2], 
  514.                       uint8_t exp[N/2], 
  515.                       int nb_exps,
  516.                       int exp_strategy)
  517. {
  518.     int group_size, nb_groups, i, j, k, exp_min;
  519.     uint8_t exp1[N/2];
  521.     switch(exp_strategy) {
  522.     case EXP_D15:
  523.         group_size = 1;
  524.         break;
  525.     case EXP_D25:
  526.         group_size = 2;
  527.         break;
  528.     default:
  529.     case EXP_D45:
  530.         group_size = 4;
  531.         break;
  532.     }
  533.     nb_groups = ((nb_exps + (group_size * 3) - 4) / (3 * group_size)) * 3;
  535.     /* for each group, compute the minimum exponent */
  536.     exp1[0] = exp[0]; /* DC exponent is handled separately */
  537.     k = 1;
  538.     for(i=1;i<=nb_groups;i++) {
  539.         exp_min = exp[k];
  540.         assert(exp_min >= 0 && exp_min <= 24);
  541.         for(j=1;j<group_size;j++) {
  542.             if (exp[k+j] < exp_min)
  543.                 exp_min = exp[k+j];
  544.         }
  545.         exp1[i] = exp_min;
  546.         k += group_size;
  547.     }
  549.     /* constraint for DC exponent */
  550.     if (exp1[0] > 15)
  551.         exp1[0] = 15;
  553.     /* Decrease the delta between each groups to within 2
  554.      * so that they can be differentially encoded */
  555.     for (i=1;i<=nb_groups;i++)
  556. exp1[i] = FFMIN(exp1[i], exp1[i-1] + 2);
  557.     for (i=nb_groups-1;i>=0;i--)
  558. exp1[i] = FFMIN(exp1[i], exp1[i+1] + 2);
  560.     /* now we have the exponent values the decoder will see */
  561.     encoded_exp[0] = exp1[0];
  562.     k = 1;
  563.     for(i=1;i<=nb_groups;i++) {
  564.         for(j=0;j<group_size;j++) {
  565.             encoded_exp[k+j] = exp1[i];
  566.         }
  567.         k += group_size;
  568.     }
  569.     
  570. #if defined(DEBUG)
  571.     av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "exponents: strategy=%dn", exp_strategy);
  572.     for(i=0;i<=nb_groups * group_size;i++) {
  573.         av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "%d ", encoded_exp[i]);
  574.     }
  575.     av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "n");
  576. #endif
  578.     return 4 + (nb_groups / 3) * 7;
  579. }
  581. /* return the size in bits taken by the mantissa */
  582. static int compute_mantissa_size(AC3EncodeContext *s, uint8_t *m, int nb_coefs)
  583. {
  584.     int bits, mant, i;
  586.     bits = 0;
  587.     for(i=0;i<nb_coefs;i++) {
  588.         mant = m[i];
  589.         switch(mant) {
  590.         case 0:
  591.             /* nothing */
  592.             break;
  593.         case 1:
  594.             /* 3 mantissa in 5 bits */
  595.             if (s->mant1_cnt == 0) 
  596.                 bits += 5;
  597.             if (++s->mant1_cnt == 3)
  598.                 s->mant1_cnt = 0;
  599.             break;
  600.         case 2:
  601.             /* 3 mantissa in 7 bits */
  602.             if (s->mant2_cnt == 0) 
  603.                 bits += 7;
  604.             if (++s->mant2_cnt == 3)
  605.                 s->mant2_cnt = 0;
  606.             break;
  607.         case 3:
  608.             bits += 3;
  609.             break;
  610.         case 4:
  611.             /* 2 mantissa in 7 bits */
  612.             if (s->mant4_cnt == 0)
  613.                 bits += 7;
  614.             if (++s->mant4_cnt == 2) 
  615.                 s->mant4_cnt = 0;
  616.             break;
  617.         case 14:
  618.             bits += 14;
  619.             break;
  620.         case 15:
  621.             bits += 16;
  622.             break;
  623.         default:
  624.             bits += mant - 1;
  625.             break;
  626.         }
  627.     }
  628.     return bits;
  629. }
  632. static int bit_alloc(AC3EncodeContext *s,
  633.                      uint8_t bap[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
  634.                      uint8_t encoded_exp[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
  635.                      uint8_t exp_strategy[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS],
  636.                      int frame_bits, int csnroffst, int fsnroffst)
  637. {
  638.     int i, ch;
  640.     /* compute size */
  641.     for(i=0;i<NB_BLOCKS;i++) {
  642.         s->mant1_cnt = 0;
  643.         s->mant2_cnt = 0;
  644.         s->mant4_cnt = 0;
  645.         for(ch=0;ch<s->nb_all_channels;ch++) {
  646.             ac3_parametric_bit_allocation(&s->bit_alloc, 
  647.                                           bap[i][ch], (int8_t *)encoded_exp[i][ch], 
  648.                                           0, s->nb_coefs[ch], 
  649.                                           (((csnroffst-15) << 4) + 
  650.                                            fsnroffst) << 2, 
  651.                                           fgaintab[s->fgaincod[ch]],
  652.                                           ch == s->lfe_channel,
  653.                                           2, 0, NULL, NULL, NULL);
  654.             frame_bits += compute_mantissa_size(s, bap[i][ch], 
  655.                                                  s->nb_coefs[ch]);
  656.         }
  657.     }
  658. #if 0
  659.     printf("csnr=%d fsnr=%d frame_bits=%d diff=%dn", 
  660.            csnroffst, fsnroffst, frame_bits, 
  661.            16 * s->frame_size - ((frame_bits + 7) & ~7));
  662. #endif
  663.     return 16 * s->frame_size - frame_bits;
  664. }
  666. #define SNR_INC1 4
  668. static int compute_bit_allocation(AC3EncodeContext *s,
  669.                                   uint8_t bap[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
  670.                                   uint8_t encoded_exp[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
  671.                                   uint8_t exp_strategy[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS],
  672.                                   int frame_bits)
  673. {
  674.     int i, ch;
  675.     int csnroffst, fsnroffst;
  676.     uint8_t bap1[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2];
  677.     static int frame_bits_inc[8] = { 0, 0, 2, 2, 2, 4, 2, 4 };
  679.     /* init default parameters */
  680.     s->sdecaycod = 2;
  681.     s->fdecaycod = 1;
  682.     s->sgaincod = 1;
  683.     s->dbkneecod = 2;
  684.     s->floorcod = 4;
  685.     for(ch=0;ch<s->nb_all_channels;ch++) 
  686.         s->fgaincod[ch] = 4;
  687.     
  688.     /* compute real values */
  689.     s->bit_alloc.fscod = s->fscod;
  690.     s->bit_alloc.halfratecod = s->halfratecod;
  691.     s->bit_alloc.sdecay = sdecaytab[s->sdecaycod] >> s->halfratecod;
  692.     s->bit_alloc.fdecay = fdecaytab[s->fdecaycod] >> s->halfratecod;
  693.     s->bit_alloc.sgain = sgaintab[s->sgaincod];
  694.     s->bit_alloc.dbknee = dbkneetab[s->dbkneecod];
  695.     s->bit_alloc.floor = floortab[s->floorcod];
  696.     
  697.     /* header size */
  698.     frame_bits += 65;
  699.     // if (s->acmod == 2)
  700.     //    frame_bits += 2;
  701.     frame_bits += frame_bits_inc[s->acmod];
  703.     /* audio blocks */
  704.     for(i=0;i<NB_BLOCKS;i++) {
  705.         frame_bits += s->nb_channels * 2 + 2; /* blksw * c, dithflag * c, dynrnge, cplstre */
  706.         if (s->acmod == 2) {
  707.             frame_bits++; /* rematstr */
  708.             if(i==0) frame_bits += 4;
  709.         }
  710.         frame_bits += 2 * s->nb_channels; /* chexpstr[2] * c */
  711. if (s->lfe)
  712.     frame_bits++; /* lfeexpstr */
  713.         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
  714.             if (exp_strategy[i][ch] != EXP_REUSE)
  715.                 frame_bits += 6 + 2; /* chbwcod[6], gainrng[2] */
  716.         }
  717.         frame_bits++; /* baie */
  718.         frame_bits++; /* snr */
  719.         frame_bits += 2; /* delta / skip */
  720.     }
  721.     frame_bits++; /* cplinu for block 0 */
  722.     /* bit alloc info */
  723.     /* sdcycod[2], fdcycod[2], sgaincod[2], dbpbcod[2], floorcod[3] */
  724.     /* csnroffset[6] */
  725.     /* (fsnoffset[4] + fgaincod[4]) * c */
  726.     frame_bits += 2*4 + 3 + 6 + s->nb_all_channels * (4 + 3);
  728.     /* auxdatae, crcrsv */
  729.     frame_bits += 2;
  731.     /* CRC */
  732.     frame_bits += 16;
  734.     /* now the big work begins : do the bit allocation. Modify the snr
  735.        offset until we can pack everything in the requested frame size */
  737.     csnroffst = s->csnroffst;
  738.     while (csnroffst >= 0 && 
  739.    bit_alloc(s, bap, encoded_exp, exp_strategy, frame_bits, csnroffst, 0) < 0)
  740. csnroffst -= SNR_INC1;
  741.     if (csnroffst < 0) {
  742. av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Yack, Error !!!n");
  743. return -1;
  744.     }
  745.     while ((csnroffst + SNR_INC1) <= 63 && 
  746.            bit_alloc(s, bap1, encoded_exp, exp_strategy, frame_bits, 
  747.                      csnroffst + SNR_INC1, 0) >= 0) {
  748.         csnroffst += SNR_INC1;
  749.         memcpy(bap, bap1, sizeof(bap1));
  750.     }
  751.     while ((csnroffst + 1) <= 63 && 
  752.            bit_alloc(s, bap1, encoded_exp, exp_strategy, frame_bits, csnroffst + 1, 0) >= 0) {
  753.         csnroffst++;
  754.         memcpy(bap, bap1, sizeof(bap1));
  755.     }
  757.     fsnroffst = 0;
  758.     while ((fsnroffst + SNR_INC1) <= 15 && 
  759.            bit_alloc(s, bap1, encoded_exp, exp_strategy, frame_bits, 
  760.                      csnroffst, fsnroffst + SNR_INC1) >= 0) {
  761.         fsnroffst += SNR_INC1;
  762.         memcpy(bap, bap1, sizeof(bap1));
  763.     }
  764.     while ((fsnroffst + 1) <= 15 && 
  765.            bit_alloc(s, bap1, encoded_exp, exp_strategy, frame_bits, 
  766.                      csnroffst, fsnroffst + 1) >= 0) {
  767.         fsnroffst++;
  768.         memcpy(bap, bap1, sizeof(bap1));
  769.     }
  770.     
  771.     s->csnroffst = csnroffst;
  772.     for(ch=0;ch<s->nb_all_channels;ch++)
  773.         s->fsnroffst[ch] = fsnroffst;
  774. #if defined(DEBUG_BITALLOC)
  775.     {
  776.         int j;
  778.         for(i=0;i<6;i++) {
  779.             for(ch=0;ch<s->nb_all_channels;ch++) {
  780.                 printf("Block #%d Ch%d:n", i, ch);
  781.                 printf("bap=");
  782.                 for(j=0;j<s->nb_coefs[ch];j++) {
  783.                     printf("%d ",bap[i][ch][j]);
  784.                 }
  785.                 printf("n");
  786.             }
  787.         }
  788.     }
  789. #endif
  790.     return 0;
  791. }
  793. void ac3_common_init(void)
  794. {
  795.     int i, j, k, l, v;
  796.     /* compute bndtab and masktab from bandsz */
  797.     k = 0;
  798.     l = 0;
  799.     for(i=0;i<50;i++) {
  800.         bndtab[i] = l;
  801.         v = bndsz[i];
  802.         for(j=0;j<v;j++) masktab[k++]=i;
  803.         l += v;
  804.     }
  805.     bndtab[50] = 0;
  806. }
  809. static int AC3_encode_init(AVCodecContext *avctx)
  810. {
  811.     int freq = avctx->sample_rate;
  812.     int bitrate = avctx->bit_rate;
  813.     int channels = avctx->channels;
  814.     AC3EncodeContext *s = avctx->priv_data;
  815.     int i, j, ch;
  816.     float alpha;
  817.     static const uint8_t acmod_defs[6] = {
  818. 0x01, /* C */
  819. 0x02, /* L R */
  820. 0x03, /* L C R */
  821. 0x06, /* L R SL SR */
  822. 0x07, /* L C R SL SR */
  823. 0x07, /* L C R SL SR (+LFE) */
  824.     };
  826.     avctx->frame_size = AC3_FRAME_SIZE;
  827.     
  828.     /* number of channels */
  829.     if (channels < 1 || channels > 6)
  830. return -1;
  831.     s->acmod = acmod_defs[channels - 1];
  832.     s->lfe = (channels == 6) ? 1 : 0;
  833.     s->nb_all_channels = channels;
  834.     s->nb_channels = channels > 5 ? 5 : channels;
  835.     s->lfe_channel = s->lfe ? 5 : -1;
  837.     /* frequency */
  838.     for(i=0;i<3;i++) {
  839.         for(j=0;j<3;j++) 
  840.             if ((ac3_freqs[j] >> i) == freq)
  841.                 goto found;
  842.     }
  843.     return -1;
  844.  found:    
  845.     s->sample_rate = freq;
  846.     s->halfratecod = i;
  847.     s->fscod = j;
  848.     s->bsid = 8 + s->halfratecod;
  849.     s->bsmod = 0; /* complete main audio service */
  851.     /* bitrate & frame size */
  852.     bitrate /= 1000;
  853.     for(i=0;i<19;i++) {
  854.         if ((ac3_bitratetab[i] >> s->halfratecod) == bitrate)
  855.             break;
  856.     }
  857.     if (i == 19)
  858.         return -1;
  859.     s->bit_rate = bitrate;
  860.     s->frmsizecod = i << 1;
  861.     s->frame_size_min = (bitrate * 1000 * AC3_FRAME_SIZE) / (freq * 16);
  862.     /* for now we do not handle fractional sizes */
  863.     s->frame_size = s->frame_size_min;
  864.     
  865.     /* bit allocation init */
  866.     for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
  867.         /* bandwidth for each channel */
  868.         /* XXX: should compute the bandwidth according to the frame
  869.            size, so that we avoid anoying high freq artefacts */
  870.         s->chbwcod[ch] = 50; /* sample bandwidth as mpeg audio layer 2 table 0 */
  871.         s->nb_coefs[ch] = ((s->chbwcod[ch] + 12) * 3) + 37;
  872.     }
  873.     if (s->lfe) {
  874. s->nb_coefs[s->lfe_channel] = 7; /* fixed */
  875.     }
  876.     /* initial snr offset */
  877.     s->csnroffst = 40;
  879.     ac3_common_init();
  881.     /* mdct init */
  882.     fft_init(MDCT_NBITS - 2);
  883.     for(i=0;i<N/4;i++) {
  884.         alpha = 2 * M_PI * (i + 1.0 / 8.0) / (float)N;
  885.         xcos1[i] = fix15(-cos(alpha));
  886.         xsin1[i] = fix15(-sin(alpha));
  887.     }
  889.     ac3_crc_init();
  890.     
  891.     avctx->coded_frame= avcodec_alloc_frame();
  892.     avctx->coded_frame->key_frame= 1;
  894.     return 0;
  895. }
  897. /* output the AC3 frame header */
  898. static void output_frame_header(AC3EncodeContext *s, unsigned char *frame)
  899. {
  900.     init_put_bits(&s->pb, frame, AC3_MAX_CODED_FRAME_SIZE);
  902.     put_bits(&s->pb, 16, 0x0b77); /* frame header */
  903.     put_bits(&s->pb, 16, 0); /* crc1: will be filled later */
  904.     put_bits(&s->pb, 2, s->fscod);
  905.     put_bits(&s->pb, 6, s->frmsizecod + (s->frame_size - s->frame_size_min));
  906.     put_bits(&s->pb, 5, s->bsid);
  907.     put_bits(&s->pb, 3, s->bsmod);
  908.     put_bits(&s->pb, 3, s->acmod);
  909.     if ((s->acmod & 0x01) && s->acmod != 0x01)
  910. put_bits(&s->pb, 2, 1); /* XXX -4.5 dB */
  911.     if (s->acmod & 0x04)
  912. put_bits(&s->pb, 2, 1); /* XXX -6 dB */
  913.     if (s->acmod == 0x02)
  914.         put_bits(&s->pb, 2, 0); /* surround not indicated */
  915.     put_bits(&s->pb, 1, s->lfe); /* LFE */
  916.     put_bits(&s->pb, 5, 31); /* dialog norm: -31 db */
  917.     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no compression control word */
  918.     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no lang code */
  919.     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no audio production info */
  920.     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no copyright */
  921.     put_bits(&s->pb, 1, 1); /* original bitstream */
  922.     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no time code 1 */
  923.     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no time code 2 */
  924.     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no addtional bit stream info */
  925. }
  927. /* symetric quantization on 'levels' levels */
  928. static inline int sym_quant(int c, int e, int levels)
  929. {
  930.     int v;
  932.     if (c >= 0) {
  933.         v = (levels * (c << e)) >> 24;
  934.         v = (v + 1) >> 1;
  935.         v = (levels >> 1) + v;
  936.     } else {
  937.         v = (levels * ((-c) << e)) >> 24;
  938.         v = (v + 1) >> 1;
  939.         v = (levels >> 1) - v;
  940.     }
  941.     assert (v >= 0 && v < levels);
  942.     return v;
  943. }
  945. /* asymetric quantization on 2^qbits levels */
  946. static inline int asym_quant(int c, int e, int qbits)
  947. {
  948.     int lshift, m, v;
  950.     lshift = e + qbits - 24;
  951.     if (lshift >= 0)
  952.         v = c << lshift;
  953.     else
  954.         v = c >> (-lshift);
  955.     /* rounding */
  956.     v = (v + 1) >> 1;
  957.     m = (1 << (qbits-1));
  958.     if (v >= m)
  959.         v = m - 1;
  960.     assert(v >= -m);
  961.     return v & ((1 << qbits)-1);
  962. }
  964. /* Output one audio block. There are NB_BLOCKS audio blocks in one AC3
  965.    frame */
  966. static void output_audio_block(AC3EncodeContext *s,
  967.                                uint8_t exp_strategy[AC3_MAX_CHANNELS],
  968.                                uint8_t encoded_exp[AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
  969.                                uint8_t bap[AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
  970.                                int32_t mdct_coefs[AC3_MAX_CHANNELS][N/2],
  971.                                int8_t global_exp[AC3_MAX_CHANNELS],
  972.                                int block_num)
  973. {
  974.     int ch, nb_groups, group_size, i, baie, rbnd;
  975.     uint8_t *p;
  976.     uint16_t qmant[AC3_MAX_CHANNELS][N/2];
  977.     int exp0, exp1;
  978.     int mant1_cnt, mant2_cnt, mant4_cnt;
  979.     uint16_t *qmant1_ptr, *qmant2_ptr, *qmant4_ptr;
  980.     int delta0, delta1, delta2;
  982.     for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) 
  983.         put_bits(&s->pb, 1, 0); /* 512 point MDCT */
  984.     for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) 
  985.         put_bits(&s->pb, 1, 1); /* no dither */
  986.     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no dynamic range */
  987.     if (block_num == 0) {
  988.         /* for block 0, even if no coupling, we must say it. This is a
  989.            waste of bit :-) */
  990.         put_bits(&s->pb, 1, 1); /* coupling strategy present */
  991.         put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no coupling strategy */
  992.     } else {
  993.         put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no new coupling strategy */
  994.     }
  996.     if (s->acmod == 2)
  997.       {
  998. if(block_num==0)
  999.   {
  1000.     /* first block must define rematrixing (rematstr)  */
  1001.     put_bits(&s->pb, 1, 1); 
  1002.     
  1003.     /* dummy rematrixing rematflg(1:4)=0 */
  1004.     for (rbnd=0;rbnd<4;rbnd++)
  1005.       put_bits(&s->pb, 1, 0); 
  1006.   }
  1007. else 
  1008.   {
  1009.     /* no matrixing (but should be used in the future) */
  1010.     put_bits(&s->pb, 1, 0);
  1011.   } 
  1012.       }
  1014. #if defined(DEBUG) 
  1015.     {
  1016.       static int count = 0;
  1017.       av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "Block #%d (%d)n", block_num, count++);
  1018.     }
  1019. #endif
  1020.     /* exponent strategy */
  1021.     for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
  1022.         put_bits(&s->pb, 2, exp_strategy[ch]);
  1023.     }
  1024.     
  1025.     if (s->lfe) {
  1026. put_bits(&s->pb, 1, exp_strategy[s->lfe_channel]);
  1027.     }
  1029.     for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
  1030.         if (exp_strategy[ch] != EXP_REUSE)
  1031.             put_bits(&s->pb, 6, s->chbwcod[ch]);
  1032.     }
  1033.     
  1034.     /* exponents */
  1035.     for (ch = 0; ch < s->nb_all_channels; ch++) {
  1036.         switch(exp_strategy[ch]) {
  1037.         case EXP_REUSE:
  1038.             continue;
  1039.         case EXP_D15:
  1040.             group_size = 1;
  1041.             break;
  1042.         case EXP_D25:
  1043.             group_size = 2;
  1044.             break;
  1045.         default:
  1046.         case EXP_D45:
  1047.             group_size = 4;
  1048.             break;
  1049.         }
  1050. nb_groups = (s->nb_coefs[ch] + (group_size * 3) - 4) / (3 * group_size);
  1051.         p = encoded_exp[ch];
  1053.         /* first exponent */
  1054.         exp1 = *p++;
  1055.         put_bits(&s->pb, 4, exp1);
  1057.         /* next ones are delta encoded */
  1058.         for(i=0;i<nb_groups;i++) {
  1059.             /* merge three delta in one code */
  1060.             exp0 = exp1;
  1061.             exp1 = p[0];
  1062.             p += group_size;
  1063.             delta0 = exp1 - exp0 + 2;
  1065.             exp0 = exp1;
  1066.             exp1 = p[0];
  1067.             p += group_size;
  1068.             delta1 = exp1 - exp0 + 2;
  1070.             exp0 = exp1;
  1071.             exp1 = p[0];
  1072.             p += group_size;
  1073.             delta2 = exp1 - exp0 + 2;
  1075.             put_bits(&s->pb, 7, ((delta0 * 5 + delta1) * 5) + delta2);
  1076.         }
  1078. if (ch != s->lfe_channel)
  1079.     put_bits(&s->pb, 2, 0); /* no gain range info */
  1080.     }
  1082.     /* bit allocation info */
  1083.     baie = (block_num == 0);
  1084.     put_bits(&s->pb, 1, baie);
  1085.     if (baie) {
  1086.         put_bits(&s->pb, 2, s->sdecaycod);
  1087.         put_bits(&s->pb, 2, s->fdecaycod);
  1088.         put_bits(&s->pb, 2, s->sgaincod);
  1089.         put_bits(&s->pb, 2, s->dbkneecod);
  1090.         put_bits(&s->pb, 3, s->floorcod);
  1091.     }
  1093.     /* snr offset */
  1094.     put_bits(&s->pb, 1, baie); /* always present with bai */
  1095.     if (baie) {
  1096.         put_bits(&s->pb, 6, s->csnroffst);
  1097.         for(ch=0;ch<s->nb_all_channels;ch++) {
  1098.             put_bits(&s->pb, 4, s->fsnroffst[ch]);
  1099.             put_bits(&s->pb, 3, s->fgaincod[ch]);
  1100.         }
  1101.     }
  1102.     
  1103.     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no delta bit allocation */
  1104.     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no data to skip */
  1106.     /* mantissa encoding : we use two passes to handle the grouping. A
  1107.        one pass method may be faster, but it would necessitate to
  1108.        modify the output stream. */
  1110.     /* first pass: quantize */
  1111.     mant1_cnt = mant2_cnt = mant4_cnt = 0;
  1112.     qmant1_ptr = qmant2_ptr = qmant4_ptr = NULL;
  1114.     for (ch = 0; ch < s->nb_all_channels; ch++) {
  1115.         int b, c, e, v;
  1117.         for(i=0;i<s->nb_coefs[ch];i++) {
  1118.             c = mdct_coefs[ch][i];
  1119.             e = encoded_exp[ch][i] - global_exp[ch];
  1120.             b = bap[ch][i];
  1121.             switch(b) {
  1122.             case 0:
  1123.                 v = 0;
  1124.                 break;
  1125.             case 1:
  1126.                 v = sym_quant(c, e, 3);
  1127.                 switch(mant1_cnt) {
  1128.                 case 0:
  1129.                     qmant1_ptr = &qmant[ch][i];
  1130.                     v = 9 * v;
  1131.                     mant1_cnt = 1;
  1132.                     break;
  1133.                 case 1:
  1134.                     *qmant1_ptr += 3 * v;
  1135.                     mant1_cnt = 2;
  1136.                     v = 128;
  1137.                     break;
  1138.                 default:
  1139.                     *qmant1_ptr += v;
  1140.                     mant1_cnt = 0;
  1141.                     v = 128;
  1142.                     break;
  1143.                 }
  1144.                 break;
  1145.             case 2:
  1146.                 v = sym_quant(c, e, 5);
  1147.                 switch(mant2_cnt) {
  1148.                 case 0:
  1149.                     qmant2_ptr = &qmant[ch][i];
  1150.                     v = 25 * v;
  1151.                     mant2_cnt = 1;
  1152.                     break;
  1153.                 case 1:
  1154.                     *qmant2_ptr += 5 * v;
  1155.                     mant2_cnt = 2;
  1156.                     v = 128;
  1157.                     break;
  1158.                 default:
  1159.                     *qmant2_ptr += v;
  1160.                     mant2_cnt = 0;
  1161.                     v = 128;
  1162.                     break;
  1163.                 }
  1164.                 break;
  1165.             case 3:
  1166.                 v = sym_quant(c, e, 7);
  1167.                 break;
  1168.             case 4:
  1169.                 v = sym_quant(c, e, 11);
  1170.                 switch(mant4_cnt) {
  1171.                 case 0:
  1172.                     qmant4_ptr = &qmant[ch][i];
  1173.                     v = 11 * v;
  1174.                     mant4_cnt = 1;
  1175.                     break;
  1176.                 default:
  1177.                     *qmant4_ptr += v;
  1178.                     mant4_cnt = 0;
  1179.                     v = 128;
  1180.                     break;
  1181.                 }
  1182.                 break;
  1183.             case 5:
  1184.                 v = sym_quant(c, e, 15);
  1185.                 break;
  1186.             case 14:
  1187.                 v = asym_quant(c, e, 14);
  1188.                 break;
  1189.             case 15:
  1190.                 v = asym_quant(c, e, 16);
  1191.                 break;
  1192.             default:
  1193.                 v = asym_quant(c, e, b - 1);
  1194.                 break;
  1195.             }
  1196.             qmant[ch][i] = v;
  1197.         }
  1198.     }
  1200.     /* second pass : output the values */
  1201.     for (ch = 0; ch < s->nb_all_channels; ch++) {
  1202.         int b, q;
  1203.         
  1204.         for(i=0;i<s->nb_coefs[ch];i++) {
  1205.             q = qmant[ch][i];
  1206.             b = bap[ch][i];
  1207.             switch(b) {
  1208.             case 0:
  1209.                 break;
  1210.             case 1:
  1211.                 if (q != 128) 
  1212.                     put_bits(&s->pb, 5, q);
  1213.                 break;
  1214.             case 2:
  1215.                 if (q != 128) 
  1216.                     put_bits(&s->pb, 7, q);
  1217.                 break;
  1218.             case 3:
  1219.                 put_bits(&s->pb, 3, q);
  1220.                 break;
  1221.             case 4:
  1222.                 if (q != 128)
  1223.                     put_bits(&s->pb, 7, q);
  1224.                 break;
  1225.             case 14:
  1226.                 put_bits(&s->pb, 14, q);
  1227.                 break;
  1228.             case 15:
  1229.                 put_bits(&s->pb, 16, q);
  1230.                 break;
  1231.             default:
  1232.                 put_bits(&s->pb, b - 1, q);
  1233.                 break;
  1234.             }
  1235.         }
  1236.     }
  1237. }
  1239. /* compute the ac3 crc */
  1241. #define CRC16_POLY ((1 << 0) | (1 << 2) | (1 << 15) | (1 << 16))
  1243. static void ac3_crc_init(void)
  1244. {
  1245.     unsigned int c, n, k;
  1247.     for(n=0;n<256;n++) {
  1248.         c = n << 8;
  1249.         for (k = 0; k < 8; k++) {
  1250.             if (c & (1 << 15)) 
  1251.                 c = ((c << 1) & 0xffff) ^ (CRC16_POLY & 0xffff);
  1252.             else
  1253.                 c = c << 1;
  1254.         }
  1255.         crc_table[n] = c;
  1256.     }
  1257. }
  1259. static unsigned int ac3_crc(uint8_t *data, int n, unsigned int crc)
  1260. {
  1261.     int i;
  1262.     for(i=0;i<n;i++) {
  1263.         crc = (crc_table[data[i] ^ (crc >> 8)] ^ (crc << 8)) & 0xffff;
  1264.     }
  1265.     return crc;
  1266. }
  1268. static unsigned int mul_poly(unsigned int a, unsigned int b, unsigned int poly)
  1269. {
  1270.     unsigned int c;
  1272.     c = 0;
  1273.     while (a) {
  1274.         if (a & 1)
  1275.             c ^= b;
  1276.         a = a >> 1;
  1277.         b = b << 1;
  1278.         if (b & (1 << 16))
  1279.             b ^= poly;
  1280.     }
  1281.     return c;
  1282. }
  1284. static unsigned int pow_poly(unsigned int a, unsigned int n, unsigned int poly)
  1285. {
  1286.     unsigned int r;
  1287.     r = 1;
  1288.     while (n) {
  1289.         if (n & 1)
  1290.             r = mul_poly(r, a, poly);
  1291.         a = mul_poly(a, a, poly);
  1292.         n >>= 1;
  1293.     }
  1294.     return r;
  1295. }
  1298. /* compute log2(max(abs(tab[]))) */
  1299. static int log2_tab(int16_t *tab, int n)
  1300. {
  1301.     int i, v;
  1303.     v = 0;
  1304.     for(i=0;i<n;i++) {
  1305.         v |= abs(tab[i]);
  1306.     }
  1307.     return av_log2(v);
  1308. }
  1310. static void lshift_tab(int16_t *tab, int n, int lshift)
  1311. {
  1312.     int i;
  1314.     if (lshift > 0) {
  1315.         for(i=0;i<n;i++) {
  1316.             tab[i] <<= lshift;
  1317.         }
  1318.     } else if (lshift < 0) {
  1319.         lshift = -lshift;
  1320.         for(i=0;i<n;i++) {
  1321.             tab[i] >>= lshift;
  1322.         }
  1323.     }
  1324. }
  1326. /* fill the end of the frame and compute the two crcs */
  1327. static int output_frame_end(AC3EncodeContext *s)
  1328. {
  1329.     int frame_size, frame_size_58, n, crc1, crc2, crc_inv;
  1330.     uint8_t *frame;
  1332.     frame_size = s->frame_size; /* frame size in words */
  1333.     /* align to 8 bits */
  1334.     flush_put_bits(&s->pb);
  1335.     /* add zero bytes to reach the frame size */
  1336.     frame = s->pb.buf;
  1337.     n = 2 * s->frame_size - (pbBufPtr(&s->pb) - frame) - 2;
  1338.     assert(n >= 0);
  1339.     if(n>0)
  1340.       memset(pbBufPtr(&s->pb), 0, n);
  1341.     
  1342.     /* Now we must compute both crcs : this is not so easy for crc1
  1343.        because it is at the beginning of the data... */
  1344.     frame_size_58 = (frame_size >> 1) + (frame_size >> 3);
  1345.     crc1 = ac3_crc(frame + 4, (2 * frame_size_58) - 4, 0);
  1346.     /* XXX: could precompute crc_inv */
  1347.     crc_inv = pow_poly((CRC16_POLY >> 1), (16 * frame_size_58) - 16, CRC16_POLY);
  1348.     crc1 = mul_poly(crc_inv, crc1, CRC16_POLY);
  1349.     frame[2] = crc1 >> 8;
  1350.     frame[3] = crc1;
  1351.     
  1352.     crc2 = ac3_crc(frame + 2 * frame_size_58, (frame_size - frame_size_58) * 2 - 2, 0);
  1353.     frame[2*frame_size - 2] = crc2 >> 8;
  1354.     frame[2*frame_size - 1] = crc2;
  1356.     //    printf("n=%d frame_size=%dn", n, frame_size);
  1357.     return frame_size * 2;
  1358. }
  1360. static int AC3_encode_frame(AVCodecContext *avctx,
  1361.                             unsigned char *frame, int buf_size, void *data)
  1362. {
  1363.     AC3EncodeContext *s = avctx->priv_data;
  1364.     int16_t *samples = data;
  1365.     int i, j, k, v, ch;
  1366.     int16_t input_samples[N];
  1367.     int32_t mdct_coef[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2];
  1368.     uint8_t exp[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2];
  1369.     uint8_t exp_strategy[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS];
  1370.     uint8_t encoded_exp[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2];
  1371.     uint8_t bap[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS][N/2];
  1372.     int8_t exp_samples[NB_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS];
  1373.     int frame_bits;
  1375.     frame_bits = 0;
  1376.     for(ch=0;ch<s->nb_all_channels;ch++) {
  1377.         /* fixed mdct to the six sub blocks & exponent computation */
  1378.         for(i=0;i<NB_BLOCKS;i++) {
  1379.             int16_t *sptr;
  1380.             int sinc;
  1382.             /* compute input samples */
  1383.             memcpy(input_samples, s->last_samples[ch], N/2 * sizeof(int16_t));
  1384.             sinc = s->nb_all_channels;
  1385.             sptr = samples + (sinc * (N/2) * i) + ch;
  1386.             for(j=0;j<N/2;j++) {
  1387.                 v = *sptr;
  1388.                 input_samples[j + N/2] = v;
  1389.                 s->last_samples[ch][j] = v; 
  1390.                 sptr += sinc;
  1391.             }
  1393.             /* apply the MDCT window */
  1394.             for(j=0;j<N/2;j++) {
  1395.                 input_samples[j] = MUL16(input_samples[j], 
  1396.                                          ac3_window[j]) >> 15;
  1397.                 input_samples[N-j-1] = MUL16(input_samples[N-j-1], 
  1398.                                              ac3_window[j]) >> 15;
  1399.             }
  1400.         
  1401.             /* Normalize the samples to use the maximum available
  1402.                precision */
  1403.             v = 14 - log2_tab(input_samples, N);
  1404.             if (v < 0)
  1405.                 v = 0;
  1406.             exp_samples[i][ch] = v - 8;
  1407.             lshift_tab(input_samples, N, v);
  1409.             /* do the MDCT */
  1410.             mdct512(mdct_coef[i][ch], input_samples);
  1411.             
  1412.             /* compute "exponents". We take into account the
  1413.                normalization there */
  1414.             for(j=0;j<N/2;j++) {
  1415.                 int e;
  1416.                 v = abs(mdct_coef[i][ch][j]);
  1417.                 if (v == 0)
  1418.                     e = 24;
  1419.                 else {
  1420.                     e = 23 - av_log2(v) + exp_samples[i][ch];
  1421.                     if (e >= 24) {
  1422.                         e = 24;
  1423.                         mdct_coef[i][ch][j] = 0;
  1424.                     }
  1425.                 }
  1426.                 exp[i][ch][j] = e;
  1427.             }
  1428.         }
  1429.         
  1430.         compute_exp_strategy(exp_strategy, exp, ch, ch == s->lfe_channel);
  1432.         /* compute the exponents as the decoder will see them. The
  1433.            EXP_REUSE case must be handled carefully : we select the
  1434.            min of the exponents */
  1435.         i = 0;
  1436.         while (i < NB_BLOCKS) {
  1437.             j = i + 1;
  1438.             while (j < NB_BLOCKS && exp_strategy[j][ch] == EXP_REUSE) {
  1439.                 exponent_min(exp[i][ch], exp[j][ch], s->nb_coefs[ch]);
  1440.                 j++;
  1441.             }
  1442.             frame_bits += encode_exp(encoded_exp[i][ch],
  1443.                                      exp[i][ch], s->nb_coefs[ch], 
  1444.                                      exp_strategy[i][ch]);
  1445.             /* copy encoded exponents for reuse case */
  1446.             for(k=i+1;k<j;k++) {
  1447.                 memcpy(encoded_exp[k][ch], encoded_exp[i][ch], 
  1448.                        s->nb_coefs[ch] * sizeof(uint8_t));
  1449.             }
  1450.             i = j;
  1451.         }
  1452.     }
  1454.     compute_bit_allocation(s, bap, encoded_exp, exp_strategy, frame_bits);
  1455.     /* everything is known... let's output the frame */
  1456.     output_frame_header(s, frame);
  1457.         
  1458.     for(i=0;i<NB_BLOCKS;i++) {
  1459.         output_audio_block(s, exp_strategy[i], encoded_exp[i], 
  1460.                            bap[i], mdct_coef[i], exp_samples[i], i);
  1461.     }
  1462.     return output_frame_end(s);
  1463. }
  1465. static int AC3_encode_close(AVCodecContext *avctx)
  1466. {
  1467.     av_freep(&avctx->coded_frame);
  1468.     return 0;
  1469. }
  1471. #if 0
  1472. /*************************************************************************/
  1473. /* TEST */
  1475. #define FN (N/4)
  1477. void fft_test(void)
  1478. {
  1479.     IComplex in[FN], in1[FN];
  1480.     int k, n, i;
  1481.     float sum_re, sum_im, a;
  1483.     /* FFT test */
  1485.     for(i=0;i<FN;i++) {
  1486.         in[i].re = random() % 65535 - 32767;
  1487.         in[i].im = random() % 65535 - 32767;
  1488.         in1[i] = in[i];
  1489.     }
  1490.     fft(in, 7);
  1492.     /* do it by hand */
  1493.     for(k=0;k<FN;k++) {
  1494.         sum_re = 0;
  1495.         sum_im = 0;
  1496.         for(n=0;n<FN;n++) {
  1497.             a = -2 * M_PI * (n * k) / FN;
  1498.             sum_re += in1[n].re * cos(a) - in1[n].im * sin(a);
  1499.             sum_im += in1[n].re * sin(a) + in1[n].im * cos(a);
  1500.         }
  1501.         printf("%3d: %6d,%6d %6.0f,%6.0fn", 
  1502.                k, in[k].re, in[k].im, sum_re / FN, sum_im / FN); 
  1503.     }
  1504. }
  1506. void mdct_test(void)
  1507. {
  1508.     int16_t input[N];
  1509.     int32_t output[N/2];
  1510.     float input1[N];
  1511.     float output1[N/2];
  1512.     float s, a, err, e, emax;
  1513.     int i, k, n;
  1515.     for(i=0;i<N;i++) {
  1516.         input[i] = (random() % 65535 - 32767) * 9 / 10;
  1517.         input1[i] = input[i];
  1518.     }
  1520.     mdct512(output, input);
  1521.     
  1522.     /* do it by hand */
  1523.     for(k=0;k<N/2;k++) {
  1524.         s = 0;
  1525.         for(n=0;n<N;n++) {
  1526.             a = (2*M_PI*(2*n+1+N/2)*(2*k+1) / (4 * N));
  1527.             s += input1[n] * cos(a);
  1528.         }
  1529.         output1[k] = -2 * s / N;
  1530.     }
  1531.     
  1532.     err = 0;
  1533.     emax = 0;
  1534.     for(i=0;i<N/2;i++) {
  1535.         printf("%3d: %7d %7.0fn", i, output[i], output1[i]);
  1536.         e = output[i] - output1[i];
  1537.         if (e > emax)
  1538.             emax = e;
  1539.         err += e * e;
  1540.     }
  1541.     printf("err2=%f emax=%fn", err / (N/2), emax);
  1542. }
  1544. void test_ac3(void)
  1545. {
  1546.     AC3EncodeContext ctx;
  1547.     unsigned char frame[AC3_MAX_CODED_FRAME_SIZE];
  1548.     short samples[AC3_FRAME_SIZE];
  1549.     int ret, i;
  1550.     
  1551.     AC3_encode_init(&ctx, 44100, 64000, 1);
  1553.     fft_test();
  1554.     mdct_test();
  1556.     for(i=0;i<AC3_FRAME_SIZE;i++)
  1557.         samples[i] = (int)(sin(2*M_PI*i*1000.0/44100) * 10000);
  1558.     ret = AC3_encode_frame(&ctx, frame, samples);
  1559.     printf("ret=%dn", ret);
  1560. }
  1561. #endif
  1563. AVCodec ac3_encoder = {
  1564.     "ac3",
  1565.     CODEC_TYPE_AUDIO,
  1566.     CODEC_ID_AC3,
  1567.     sizeof(AC3EncodeContext),
  1568.     AC3_encode_init,
  1569.     AC3_encode_frame,
  1570.     AC3_encode_close,
  1571.     NULL,
  1572. };