include/vorbis/vorbisenc.h

   1 /********************************************************************
   2  *                                                                  *
   3  * THIS FILE IS PART OF THE OggVorbis SOFTWARE CODEC SOURCE CODE.   *
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   8  * THE OggVorbis SOURCE CODE IS (C) COPYRIGHT 1994-2001             *
   9  * by the Xiph.Org Foundation http://www.xiph.org/                  *
  10  *                                                                  *
  11  ********************************************************************
  12
  13  function: vorbis encode-engine setup
  14
  15  ********************************************************************/
  16
  17 /** \file
  18  * Libvorbisenc is a convenient API for setting up an encoding
  19  * environment using libvorbis. Libvorbisenc encapsulates the
  20  * actions needed to set up the encoder properly.
  21  */
  22
  23 #ifndef _OV_ENC_H_
  24 #define _OV_ENC_H_
  25
  26 #ifdef __cplusplus
  27 extern "C"
  28 {
  29 #endif /* __cplusplus */
  30
  31 #include "codec.h"
  32
  33 /**
  34  * This is the primary function within libvorbisenc for setting up managed
  35  * bitrate modes.
  36  *
  37  * Before this function is called, the \ref vorbis_info
  38  * struct should be initialized by using vorbis_info_init() from the libvorbis
  39  * API.  After encoding, vorbis_info_clear() should be called.
  40  *
  41  * The max_bitrate, nominal_bitrate, and min_bitrate settings are used to set
  42  * constraints for the encoded file.  This function uses these settings to
  43  * select the appropriate encoding mode and set it up.
  44  *
  45  * \param vi               Pointer to an initialized \ref vorbis_info struct.
  46  * \param channels         The number of channels to be encoded.
  47  * \param rate             The sampling rate of the source audio.
  48  * \param max_bitrate      Desired maximum bitrate (limit). -1 indicates unset.
  49  * \param nominal_bitrate  Desired average, or central, bitrate. -1 indicates unset.
  50  * \param min_bitrate      Desired minimum bitrate. -1 indicates unset.
  51  *
  52  * \return Zero for success, and negative values for failure.
  53  *
  54  * \retval 0          Success.
  55  * \retval OV_EFAULT  Internal logic fault; indicates a bug or heap/stack corruption.
  56  * \retval OV_EINVAL  Invalid setup request, eg, out of range argument.
  57  * \retval OV_EIMPL   Unimplemented mode; unable to comply with bitrate request.
  58  */
  59 extern int vorbis_encode_init(vorbis_info *vi,
  60                               long channels,
  61                               long rate,
  62
  63                               long max_bitrate,
  64                               long nominal_bitrate,
  65                               long min_bitrate);
  66
  67 /**
  68  * This function performs step-one of a three-step bitrate-managed encode
  69  * setup.  It functions similarly to the one-step setup performed by \ref
  70  * vorbis_encode_init but allows an application to make further encode setup
  71  * tweaks using \ref vorbis_encode_ctl before finally calling \ref
  72  * vorbis_encode_setup_init to complete the setup process.
  73  *
  74  * Before this function is called, the \ref vorbis_info struct should be
  75  * initialized by using vorbis_info_init() from the libvorbis API.  After
  76  * encoding, vorbis_info_clear() should be called.
  77  *
  78  * The max_bitrate, nominal_bitrate, and min_bitrate settings are used to set
  79  * constraints for the encoded file.  This function uses these settings to
  80  * select the appropriate encoding mode and set it up.
  81  *
  82  * \param vi                Pointer to an initialized vorbis_info struct.
  83  * \param channels          The number of channels to be encoded.
  84  * \param rate              The sampling rate of the source audio.
  85  * \param max_bitrate       Desired maximum bitrate (limit). -1 indicates unset.
  86  * \param nominal_bitrate   Desired average, or central, bitrate. -1 indicates unset.
  87  * \param min_bitrate       Desired minimum bitrate. -1 indicates unset.
  88  *
  89  * \return Zero for success, and negative for failure.
  90  *
  91  * \retval 0           Success
  92  * \retval OV_EFAULT   Internal logic fault; indicates a bug or heap/stack corruption.
  93  * \retval OV_EINVAL   Invalid setup request, eg, out of range argument.
  94  * \retval OV_EIMPL    Unimplemented mode; unable to comply with bitrate request.
  95  */
  96 extern int vorbis_encode_setup_managed(vorbis_info *vi,
  97                                        long channels,
  98                                        long rate,
  99
 100                                        long max_bitrate,
 101                                        long nominal_bitrate,
 102                                        long min_bitrate);
 103
 104 /**
 105  * This function performs step-one of a three-step variable bitrate
 106  * (quality-based) encode setup.  It functions similarly to the one-step setup
 107  * performed by \ref vorbis_encode_init_vbr() but allows an application to
 108  * make further encode setup tweaks using \ref vorbis_encode_ctl() before
 109  * finally calling \ref vorbis_encode_setup_init to complete the setup
 110  * process.
 111  *
 112  * Before this function is called, the \ref vorbis_info struct should be
 113  * initialized by using \ref vorbis_info_init() from the libvorbis API.  After
 114  * encoding, vorbis_info_clear() should be called.
 115  *
 116  * \param vi        Pointer to an initialized vorbis_info struct.
 117  * \param channels  The number of channels to be encoded.
 118  * \param rate      The sampling rate of the source audio.
 119  * \param quality   Desired quality level, currently from -0.1 to 1.0 (lo to hi).
 120  *
 121  * \return Zero for success, and negative values for failure.
 122  *
 123  * \retval  0          Success
 124  * \retval  OV_EFAULT  Internal logic fault; indicates a bug or heap/stack corruption.
 125  * \retval  OV_EINVAL  Invalid setup request, eg, out of range argument.
 126  * \retval  OV_EIMPL   Unimplemented mode; unable to comply with quality level request.
 127  */
 128 extern int vorbis_encode_setup_vbr(vorbis_info *vi,
 129                                   long channels,
 130                                   long rate,
 131
 132                                   float quality
 133                                   );
 134
 135 /**
 136  * This is the primary function within libvorbisenc for setting up variable
 137  * bitrate ("quality" based) modes.
 138  *
 139  *
 140  * Before this function is called, the vorbis_info struct should be
 141  * initialized by using vorbis_info_init() from the libvorbis API. After
 142  * encoding, vorbis_info_clear() should be called.
 143  *
 144  * \param vi           Pointer to an initialized vorbis_info struct.
 145  * \param channels     The number of channels to be encoded.
 146  * \param rate         The sampling rate of the source audio.
 147  * \param base_quality Desired quality level, currently from -0.1 to 1.0 (lo to hi).
 148  *
 149  *
 150  * \return Zero for success, or a negative number for failure.
 151  *
 152  * \retval 0           Success
 153  * \retval OV_EFAULT   Internal logic fault; indicates a bug or heap/stack corruption.
 154  * \retval OV_EINVAL   Invalid setup request, eg, out of range argument.
 155  * \retval OV_EIMPL    Unimplemented mode; unable to comply with quality level request.
 156  */
 157 extern int vorbis_encode_init_vbr(vorbis_info *vi,
 158                                   long channels,
 159                                   long rate,
 160
 161                                   float base_quality
 162                                   );
 163
 164 /**
 165  * This function performs the last stage of three-step encoding setup, as
 166  * described in the API overview under managed bitrate modes.
 167  *
 168  * Before this function is called, the \ref vorbis_info struct should be
 169  * initialized by using vorbis_info_init() from the libvorbis API, one of
 170  * \ref vorbis_encode_setup_managed() or \ref vorbis_encode_setup_vbr() called to
 171  * initialize the high-level encoding setup, and \ref vorbis_encode_ctl()
 172  * called if necessary to make encoding setup changes.
 173  * vorbis_encode_setup_init() finalizes the highlevel encoding structure into
 174  * a complete encoding setup after which the application may make no further
 175  * setup changes.
 176  *
 177  * After encoding, vorbis_info_clear() should be called.
 178  *
 179  * \param vi Pointer to an initialized \ref vorbis_info struct.
 180  *
 181  * \return Zero for success, and negative values for failure.
 182  *
 183  * \retval  0           Success.
 184  * \retval  OV_EFAULT  Internal logic fault; indicates a bug or heap/stack corruption.
 185  *
 186  * \retval OV_EINVAL   Attempt to use vorbis_encode_setup_init() without first
 187  * calling one of vorbis_encode_setup_managed() or vorbis_encode_setup_vbr() to
 188  * initialize the high-level encoding setup
 189  *
 190  */
 191 extern int vorbis_encode_setup_init(vorbis_info *vi);
 192
 193 /**
 194  * This function implements a generic interface to miscellaneous encoder
 195  * settings similar to the classic UNIX 'ioctl()' system call.  Applications
 196  * may use vorbis_encode_ctl() to query or set bitrate management or quality
 197  * mode details by using one of several \e request arguments detailed below.
 198  * vorbis_encode_ctl() must be called after one of
 199  * vorbis_encode_setup_managed() or vorbis_encode_setup_vbr().  When used
 200  * to modify settings, \ref vorbis_encode_ctl() must be called before \ref
 201  * vorbis_encode_setup_init().
 202  *
 203  * \param vi      Pointer to an initialized vorbis_info struct.
 204  *
 205  * \param number Specifies the desired action; See \ref encctlcodes "the list
 206  * of available requests".
 207  *
 208  * \param arg void * pointing to a data structure matching the request
 209  * argument.
 210  *
 211  * \retval 0          Success. Any further return information (such as the result of a
 212  * query) is placed into the storage pointed to by *arg.
 213  *
 214  * \retval OV_EINVAL  Invalid argument, or an attempt to modify a setting after
 215  * calling vorbis_encode_setup_init().
 216  *
 217  * \retval OV_EIMPL   Unimplemented or unknown request
 218  */
 219 extern int vorbis_encode_ctl(vorbis_info *vi,int number,void *arg);
 220
 221 /**
 222  * \deprecated This is a deprecated interface. Please use vorbis_encode_ctl()
 223  * with the \ref ovectl_ratemanage2_arg struct and \ref
 224  * OV_ECTL_RATEMANAGE2_GET and \ref OV_ECTL_RATEMANAGE2_SET calls in new code.
 225  *
 226  * The \ref ovectl_ratemanage_arg structure is used with vorbis_encode_ctl()
 227  * and the \ref OV_ECTL_RATEMANAGE_GET, \ref OV_ECTL_RATEMANAGE_SET, \ref
 228  * OV_ECTL_RATEMANAGE_AVG, \ref OV_ECTL_RATEMANAGE_HARD calls in order to
 229  * query and modify specifics of the encoder's bitrate management
 230  * configuration.
 231 */
 232 struct ovectl_ratemanage_arg {
 233   int    management_active; /**< nonzero if bitrate management is active*/
 234 /** hard lower limit (in kilobits per second) below which the stream bitrate
 235     will never be allowed for any given bitrate_hard_window seconds of time.*/
 236   long   bitrate_hard_min;
 237 /** hard upper limit (in kilobits per second) above which the stream bitrate
 238     will never be allowed for any given bitrate_hard_window seconds of time.*/
 239   long   bitrate_hard_max;
 240 /** the window period (in seconds) used to regulate the hard bitrate minimum
 241     and maximum*/
 242   double bitrate_hard_window;
 243 /** soft lower limit (in kilobits per second) below which the average bitrate
 244     tracker will start nudging the bitrate higher.*/
 245   long   bitrate_av_lo;
 246 /** soft upper limit (in kilobits per second) above which the average bitrate
 247     tracker will start nudging the bitrate lower.*/
 248   long   bitrate_av_hi;
 249 /** the window period (in seconds) used to regulate the average bitrate
 250     minimum and maximum.*/
 251   double bitrate_av_window;
 252 /** Regulates the relative centering of the average and hard windows; in
 253     libvorbis 1.0 and 1.0.1, the hard window regulation overlapped but
 254     followed the average window regulation. In libvorbis 1.1 a bit-reservoir
 255     interface replaces the old windowing interface; the older windowing
 256     interface is simulated and this field has no effect.*/
 257   double bitrate_av_window_center;
 258 };
 259
 260 /**
 261  * \name struct ovectl_ratemanage2_arg
 262  *
 263  * The ovectl_ratemanage2_arg structure is used with vorbis_encode_ctl() and
 264  * the OV_ECTL_RATEMANAGE2_GET and OV_ECTL_RATEMANAGE2_SET calls in order to
 265  * query and modify specifics of the encoder's bitrate management
 266  * configuration.
 267  *
 268 */
 269 struct ovectl_ratemanage2_arg {
 270   int    management_active; /**< nonzero if bitrate management is active */
 271 /** Lower allowed bitrate limit in kilobits per second */
 272   long   bitrate_limit_min_kbps;
 273 /** Upper allowed bitrate limit in kilobits per second */
 274   long   bitrate_limit_max_kbps;
 275   long   bitrate_limit_reservoir_bits; /**<Size of the bitrate reservoir in bits */
 276 /** Regulates the bitrate reservoir's preferred fill level in a range from 0.0
 277  * to 1.0; 0.0 tries to bank bits to buffer against future bitrate spikes, 1.0
 278  * buffers against future sudden drops in instantaneous bitrate. Default is
 279  * 0.1
 280  */
 281   double bitrate_limit_reservoir_bias;
 282 /** Average bitrate setting in kilobits per second */
 283   long   bitrate_average_kbps;
 284 /** Slew rate limit setting for average bitrate adjustment; sets the minimum
 285  *  time in seconds the bitrate tracker may swing from one extreme to the
 286  *  other when boosting or damping average bitrate.
 287  */
 288   double bitrate_average_damping;
 289 };
 290
 291
 292 /**
 293  * \name vorbis_encode_ctl() codes
 294  *
 295  * \anchor encctlcodes
 296  *
 297  * These values are passed as the \c number parameter of vorbis_encode_ctl().
 298  * The type of the referent of that function's \c arg pointer depends on these
 299  * codes.
 300  */
 301 /*@{*/
 302
 303 /**
 304  * Query the current encoder bitrate management setting.
 305  *
 306  *Argument: <tt>struct ovectl_ratemanage2_arg *</tt>
 307  *
 308  * Used to query the current encoder bitrate management setting. Also used to
 309  * initialize fields of an ovectl_ratemanage2_arg structure for use with
 310  * \ref OV_ECTL_RATEMANAGE2_SET.
 311  */
 312 #define OV_ECTL_RATEMANAGE2_GET      0x14
 313
 314 /**
 315  * Set the current encoder bitrate management settings.
 316  *
 317  * Argument: <tt>struct ovectl_ratemanage2_arg *</tt>
 318  *
 319  * Used to set the current encoder bitrate management settings to the values
 320  * listed in the ovectl_ratemanage2_arg. Passing a NULL pointer will disable
 321  * bitrate management.
 322 */
 323 #define OV_ECTL_RATEMANAGE2_SET      0x15
 324
 325 /**
 326  * Returns the current encoder hard-lowpass setting (kHz) in the double
 327  * pointed to by arg.
 328  *
 329  * Argument: <tt>double *</tt>
 330 */
 331 #define OV_ECTL_LOWPASS_GET          0x20
 332
 333 /**
 334  *  Sets the encoder hard-lowpass to the value (kHz) pointed to by arg. Valid
 335  *  lowpass settings range from 2 to 99.
 336  *
 337  * Argument: <tt>double *</tt>
 338 */
 339 #define OV_ECTL_LOWPASS_SET          0x21
 340
 341 /**
 342  *  Returns the current encoder impulse block setting in the double pointed
 343  *  to by arg.
 344  *
 345  * Argument: <tt>double *</tt>
 346 */
 347 #define OV_ECTL_IBLOCK_GET           0x30
 348
 349 /**
 350  *  Sets the impulse block bias to the the value pointed to by arg.
 351  *
 352  * Argument: <tt>double *</tt>
 353  *
 354  *  Valid range is -15.0 to 0.0 [default]. A negative impulse block bias will
 355  *  direct to encoder to use more bits when incoding short blocks that contain
 356  *  strong impulses, thus improving the accuracy of impulse encoding.
 357  */
 358 #define OV_ECTL_IBLOCK_SET           0x31
 359
 360 /**
 361  *  Returns the current encoder coupling setting in the int pointed
 362  *  to by arg.
 363  *
 364  * Argument: <tt>int *</tt>
 365 */
 366 #define OV_ECTL_COUPLING_GET         0x40
 367
 368 /**
 369  *  Enables/disables channel coupling in multichannel encoding according to arg.
 370  *
 371  * Argument: <tt>int *</tt>
 372  *
 373  *  Zero disables channel coupling for multichannel inputs, nonzer enables
 374  *  channel coupling.  Setting has no effect on monophonic encoding or
 375  *  multichannel counts that do not offer coupling.  At present, coupling is
 376  *  available for stereo and 5.1 encoding.
 377  */
 378 #define OV_ECTL_COUPLING_SET         0x41
 379
 380   /* deprecated rate management supported only for compatibility */
 381
 382 /**
 383  * Old interface to querying bitrate management settings.
 384  *
 385  * Deprecated after move to bit-reservoir style management in 1.1 rendered
 386  * this interface partially obsolete.
 387
 388  * \deprecated Please use \ref OV_ECTL_RATEMANAGE2_GET instead.
 389  *
 390  * Argument: <tt>struct ovectl_ratemanage_arg *</tt>
 391  */
 392 #define OV_ECTL_RATEMANAGE_GET       0x10
 393 /**
 394  * Old interface to modifying bitrate management settings.
 395  *
 396  *  deprecated after move to bit-reservoir style management in 1.1 rendered
 397  *  this interface partially obsolete.
 398  *
 399  * \deprecated Please use \ref OV_ECTL_RATEMANAGE2_SET instead.
 400  *
 401  * Argument: <tt>struct ovectl_ratemanage_arg *</tt>
 402  */
 403 #define OV_ECTL_RATEMANAGE_SET       0x11
 404 /**
 405  * Old interface to setting average-bitrate encoding mode.
 406  *
 407  * Deprecated after move to bit-reservoir style management in 1.1 rendered
 408  * this interface partially obsolete.
 409  *
 410  *  \deprecated Please use \ref OV_ECTL_RATEMANAGE2_SET instead.
 411  *
 412  * Argument: <tt>struct ovectl_ratemanage_arg *</tt>
 413  */
 414 #define OV_ECTL_RATEMANAGE_AVG       0x12
 415 /**
 416  * Old interface to setting bounded-bitrate encoding modes.
 417  *
 418  * deprecated after move to bit-reservoir style management in 1.1 rendered
 419  * this interface partially obsolete.
 420  *
 421  *  \deprecated Please use \ref OV_ECTL_RATEMANAGE2_SET instead.
 422  *
 423  * Argument: <tt>struct ovectl_ratemanage_arg *</tt>
 424  */
 425 #define OV_ECTL_RATEMANAGE_HARD      0x13
 426
 427 /*@}*/
 428
 429
 430
 431 #ifdef __cplusplus
 432 }
 433 #endif /* __cplusplus */
 434
 435 #endif