c673ebc67ca39e0483ad388b55070e624204c897
[ffmpeg.git] / libavcodec / mpegaudio.c
1 /*
2  * The simplest mpeg audio layer 2 encoder
3  * Copyright (c) 2000, 2001 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  */
19
20 /**
21  * @file mpegaudio.c
22  * The simplest mpeg audio layer 2 encoder.
23  */
24
25 #include "avcodec.h"
26 #include "bitstream.h"
27 #include "mpegaudio.h"
28
29 /* currently, cannot change these constants (need to modify
30    quantization stage) */
31 #define MUL(a,b) (((int64_t)(a) * (int64_t)(b)) >> FRAC_BITS)
32 #define FIX(a)   ((int)((a) * (1 << FRAC_BITS)))
33
34 #define SAMPLES_BUF_SIZE 4096
35
36 typedef struct MpegAudioContext {
37     PutBitContext pb;
38     int nb_channels;
39     int freq, bit_rate;
40     int lsf;           /* 1 if mpeg2 low bitrate selected */
41     int bitrate_index; /* bit rate */
42     int freq_index;
43     int frame_size; /* frame size, in bits, without padding */
44     int64_t nb_samples; /* total number of samples encoded */
45     /* padding computation */
46     int frame_frac, frame_frac_incr, do_padding;
47     short samples_buf[MPA_MAX_CHANNELS][SAMPLES_BUF_SIZE]; /* buffer for filter */
48     int samples_offset[MPA_MAX_CHANNELS];       /* offset in samples_buf */
49     int sb_samples[MPA_MAX_CHANNELS][3][12][SBLIMIT];
50     unsigned char scale_factors[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT][3]; /* scale factors */
51     /* code to group 3 scale factors */
52     unsigned char scale_code[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
53     int sblimit; /* number of used subbands */
54     const unsigned char *alloc_table;
55 } MpegAudioContext;
56
57 /* define it to use floats in quantization (I don't like floats !) */
58 //#define USE_FLOATS
59
60 #include "mpegaudiotab.h"
61
62 static int MPA_encode_init(AVCodecContext *avctx)
63 {
64     MpegAudioContext *s = avctx->priv_data;
65     int freq = avctx->sample_rate;
66     int bitrate = avctx->bit_rate;
67     int channels = avctx->channels;
68     int i, v, table;
69     float a;
70
71     if (channels > 2)
72         return -1;
73     bitrate = bitrate / 1000;
74     s->nb_channels = channels;
75     s->freq = freq;
76     s->bit_rate = bitrate * 1000;
77     avctx->frame_size = MPA_FRAME_SIZE;
78
79     /* encoding freq */
80     s->lsf = 0;
81     for(i=0;i<3;i++) {
82         if (mpa_freq_tab[i] == freq)
83             break;
84         if ((mpa_freq_tab[i] / 2) == freq) {
85             s->lsf = 1;
86             break;
87         }
88     }
89     if (i == 3){
90         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Sampling rate %d is not allowed in mp2\n", freq);
91         return -1;
92     }
93     s->freq_index = i;
94
95     /* encoding bitrate & frequency */
96     for(i=0;i<15;i++) {
97         if (mpa_bitrate_tab[s->lsf][1][i] == bitrate)
98             break;
99     }
100     if (i == 15){
101         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "bitrate %d is not allowed in mp2\n", bitrate);
102         return -1;
103     }
104     s->bitrate_index = i;
105
106     /* compute total header size & pad bit */
107
108     a = (float)(bitrate * 1000 * MPA_FRAME_SIZE) / (freq * 8.0);
109     s->frame_size = ((int)a) * 8;
110
111     /* frame fractional size to compute padding */
112     s->frame_frac = 0;
113     s->frame_frac_incr = (int)((a - floor(a)) * 65536.0);
114
115     /* select the right allocation table */
116     table = l2_select_table(bitrate, s->nb_channels, freq, s->lsf);
117
118     /* number of used subbands */
119     s->sblimit = sblimit_table[table];
120     s->alloc_table = alloc_tables[table];
121
122 #ifdef DEBUG
123     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "%d kb/s, %d Hz, frame_size=%d bits, table=%d, padincr=%x\n",
124            bitrate, freq, s->frame_size, table, s->frame_frac_incr);
125 #endif
126
127     for(i=0;i<s->nb_channels;i++)
128         s->samples_offset[i] = 0;
129
130     for(i=0;i<257;i++) {
131         int v;
132         v = mpa_enwindow[i];
133 #if WFRAC_BITS != 16
134         v = (v + (1 << (16 - WFRAC_BITS - 1))) >> (16 - WFRAC_BITS);
135 #endif
136         filter_bank[i] = v;
137         if ((i & 63) != 0)
138             v = -v;
139         if (i != 0)
140             filter_bank[512 - i] = v;
141     }
142
143     for(i=0;i<64;i++) {
144         v = (int)(pow(2.0, (3 - i) / 3.0) * (1 << 20));
145         if (v <= 0)
146             v = 1;
147         scale_factor_table[i] = v;
148 #ifdef USE_FLOATS
149         scale_factor_inv_table[i] = pow(2.0, -(3 - i) / 3.0) / (float)(1 << 20);
150 #else
151 #define P 15
152         scale_factor_shift[i] = 21 - P - (i / 3);
153         scale_factor_mult[i] = (1 << P) * pow(2.0, (i % 3) / 3.0);
154 #endif
155     }
156     for(i=0;i<128;i++) {
157         v = i - 64;
158         if (v <= -3)
159             v = 0;
160         else if (v < 0)
161             v = 1;
162         else if (v == 0)
163             v = 2;
164         else if (v < 3)
165             v = 3;
166         else
167             v = 4;
168         scale_diff_table[i] = v;
169     }
170
171     for(i=0;i<17;i++) {
172         v = quant_bits[i];
173         if (v < 0)
174             v = -v;
175         else
176             v = v * 3;
177         total_quant_bits[i] = 12 * v;
178     }
179
180     avctx->coded_frame= avcodec_alloc_frame();
181     avctx->coded_frame->key_frame= 1;
182
183     return 0;
184 }
185
186 /* 32 point floating point IDCT without 1/sqrt(2) coef zero scaling */
187 static void idct32(int *out, int *tab)
188 {
189     int i, j;
190     int *t, *t1, xr;
191     const int *xp = costab32;
192
193     for(j=31;j>=3;j-=2) tab[j] += tab[j - 2];
194
195     t = tab + 30;
196     t1 = tab + 2;
197     do {
198         t[0] += t[-4];
199         t[1] += t[1 - 4];
200         t -= 4;
201     } while (t != t1);
202
203     t = tab + 28;
204     t1 = tab + 4;
205     do {
206         t[0] += t[-8];
207         t[1] += t[1-8];
208         t[2] += t[2-8];
209         t[3] += t[3-8];
210         t -= 8;
211     } while (t != t1);
212
213     t = tab;
214     t1 = tab + 32;
215     do {
216         t[ 3] = -t[ 3];
217         t[ 6] = -t[ 6];
218
219         t[11] = -t[11];
220         t[12] = -t[12];
221         t[13] = -t[13];
222         t[15] = -t[15];
223         t += 16;
224     } while (t != t1);
225
226
227     t = tab;
228     t1 = tab + 8;
229     do {
230         int x1, x2, x3, x4;
231
232         x3 = MUL(t[16], FIX(SQRT2*0.5));
233         x4 = t[0] - x3;
234         x3 = t[0] + x3;
235
236         x2 = MUL(-(t[24] + t[8]), FIX(SQRT2*0.5));
237         x1 = MUL((t[8] - x2), xp[0]);
238         x2 = MUL((t[8] + x2), xp[1]);
239
240         t[ 0] = x3 + x1;
241         t[ 8] = x4 - x2;
242         t[16] = x4 + x2;
243         t[24] = x3 - x1;
244         t++;
245     } while (t != t1);
246
247     xp += 2;
248     t = tab;
249     t1 = tab + 4;
250     do {
251         xr = MUL(t[28],xp[0]);
252         t[28] = (t[0] - xr);
253         t[0] = (t[0] + xr);
254
255         xr = MUL(t[4],xp[1]);
256         t[ 4] = (t[24] - xr);
257         t[24] = (t[24] + xr);
258
259         xr = MUL(t[20],xp[2]);
260         t[20] = (t[8] - xr);
261         t[ 8] = (t[8] + xr);
262
263         xr = MUL(t[12],xp[3]);
264         t[12] = (t[16] - xr);
265         t[16] = (t[16] + xr);
266         t++;
267     } while (t != t1);
268     xp += 4;
269
270     for (i = 0; i < 4; i++) {
271         xr = MUL(tab[30-i*4],xp[0]);
272         tab[30-i*4] = (tab[i*4] - xr);
273         tab[   i*4] = (tab[i*4] + xr);
274
275         xr = MUL(tab[ 2+i*4],xp[1]);
276         tab[ 2+i*4] = (tab[28-i*4] - xr);
277         tab[28-i*4] = (tab[28-i*4] + xr);
278
279         xr = MUL(tab[31-i*4],xp[0]);
280         tab[31-i*4] = (tab[1+i*4] - xr);
281         tab[ 1+i*4] = (tab[1+i*4] + xr);
282
283         xr = MUL(tab[ 3+i*4],xp[1]);
284         tab[ 3+i*4] = (tab[29-i*4] - xr);
285         tab[29-i*4] = (tab[29-i*4] + xr);
286
287         xp += 2;
288     }
289
290     t = tab + 30;
291     t1 = tab + 1;
292     do {
293         xr = MUL(t1[0], *xp);
294         t1[0] = (t[0] - xr);
295         t[0] = (t[0] + xr);
296         t -= 2;
297         t1 += 2;
298         xp++;
299     } while (t >= tab);
300
301     for(i=0;i<32;i++) {
302         out[i] = tab[bitinv32[i]];
303     }
304 }
305
306 #define WSHIFT (WFRAC_BITS + 15 - FRAC_BITS)
307
308 static void filter(MpegAudioContext *s, int ch, short *samples, int incr)
309 {
310     short *p, *q;
311     int sum, offset, i, j;
312     int tmp[64];
313     int tmp1[32];
314     int *out;
315
316     //    print_pow1(samples, 1152);
317
318     offset = s->samples_offset[ch];
319     out = &s->sb_samples[ch][0][0][0];
320     for(j=0;j<36;j++) {
321         /* 32 samples at once */
322         for(i=0;i<32;i++) {
323             s->samples_buf[ch][offset + (31 - i)] = samples[0];
324             samples += incr;
325         }
326
327         /* filter */
328         p = s->samples_buf[ch] + offset;
329         q = filter_bank;
330         /* maxsum = 23169 */
331         for(i=0;i<64;i++) {
332             sum = p[0*64] * q[0*64];
333             sum += p[1*64] * q[1*64];
334             sum += p[2*64] * q[2*64];
335             sum += p[3*64] * q[3*64];
336             sum += p[4*64] * q[4*64];
337             sum += p[5*64] * q[5*64];
338             sum += p[6*64] * q[6*64];
339             sum += p[7*64] * q[7*64];
340             tmp[i] = sum;
341             p++;
342             q++;
343         }
344         tmp1[0] = tmp[16] >> WSHIFT;
345         for( i=1; i<=16; i++ ) tmp1[i] = (tmp[i+16]+tmp[16-i]) >> WSHIFT;
346         for( i=17; i<=31; i++ ) tmp1[i] = (tmp[i+16]-tmp[80-i]) >> WSHIFT;
347
348         idct32(out, tmp1);
349
350         /* advance of 32 samples */
351         offset -= 32;
352         out += 32;
353         /* handle the wrap around */
354         if (offset < 0) {
355             memmove(s->samples_buf[ch] + SAMPLES_BUF_SIZE - (512 - 32),
356                     s->samples_buf[ch], (512 - 32) * 2);
357             offset = SAMPLES_BUF_SIZE - 512;
358         }
359     }
360     s->samples_offset[ch] = offset;
361
362     //    print_pow(s->sb_samples, 1152);
363 }
364
365 static void compute_scale_factors(unsigned char scale_code[SBLIMIT],
366                                   unsigned char scale_factors[SBLIMIT][3],
367                                   int sb_samples[3][12][SBLIMIT],
368                                   int sblimit)
369 {
370     int *p, vmax, v, n, i, j, k, code;
371     int index, d1, d2;
372     unsigned char *sf = &scale_factors[0][0];
373
374     for(j=0;j<sblimit;j++) {
375         for(i=0;i<3;i++) {
376             /* find the max absolute value */
377             p = &sb_samples[i][0][j];
378             vmax = abs(*p);
379             for(k=1;k<12;k++) {
380                 p += SBLIMIT;
381                 v = abs(*p);
382                 if (v > vmax)
383                     vmax = v;
384             }
385             /* compute the scale factor index using log 2 computations */
386             if (vmax > 0) {
387                 n = av_log2(vmax);
388                 /* n is the position of the MSB of vmax. now
389                    use at most 2 compares to find the index */
390                 index = (21 - n) * 3 - 3;
391                 if (index >= 0) {
392                     while (vmax <= scale_factor_table[index+1])
393                         index++;
394                 } else {
395                     index = 0; /* very unlikely case of overflow */
396                 }
397             } else {
398                 index = 62; /* value 63 is not allowed */
399             }
400
401 #if 0
402             printf("%2d:%d in=%x %x %d\n",
403                    j, i, vmax, scale_factor_table[index], index);
404 #endif
405             /* store the scale factor */
406             assert(index >=0 && index <= 63);
407             sf[i] = index;
408         }
409
410         /* compute the transmission factor : look if the scale factors
411            are close enough to each other */
412         d1 = scale_diff_table[sf[0] - sf[1] + 64];
413         d2 = scale_diff_table[sf[1] - sf[2] + 64];
414
415         /* handle the 25 cases */
416         switch(d1 * 5 + d2) {
417         case 0*5+0:
418         case 0*5+4:
419         case 3*5+4:
420         case 4*5+0:
421         case 4*5+4:
422             code = 0;
423             break;
424         case 0*5+1:
425         case 0*5+2:
426         case 4*5+1:
427         case 4*5+2:
428             code = 3;
429             sf[2] = sf[1];
430             break;
431         case 0*5+3:
432         case 4*5+3:
433             code = 3;
434             sf[1] = sf[2];
435             break;
436         case 1*5+0:
437         case 1*5+4:
438         case 2*5+4:
439             code = 1;
440             sf[1] = sf[0];
441             break;
442         case 1*5+1:
443         case 1*5+2:
444         case 2*5+0:
445         case 2*5+1:
446         case 2*5+2:
447             code = 2;
448             sf[1] = sf[2] = sf[0];
449             break;
450         case 2*5+3:
451         case 3*5+3:
452             code = 2;
453             sf[0] = sf[1] = sf[2];
454             break;
455         case 3*5+0:
456         case 3*5+1:
457         case 3*5+2:
458             code = 2;
459             sf[0] = sf[2] = sf[1];
460             break;
461         case 1*5+3:
462             code = 2;
463             if (sf[0] > sf[2])
464               sf[0] = sf[2];
465             sf[1] = sf[2] = sf[0];
466             break;
467         default:
468             assert(0); //cant happen
469             code = 0;           /* kill warning */
470         }
471
472 #if 0
473         printf("%d: %2d %2d %2d %d %d -> %d\n", j,
474                sf[0], sf[1], sf[2], d1, d2, code);
475 #endif
476         scale_code[j] = code;
477         sf += 3;
478     }
479 }
480
481 /* The most important function : psycho acoustic module. In this
482    encoder there is basically none, so this is the worst you can do,
483    but also this is the simpler. */
484 static void psycho_acoustic_model(MpegAudioContext *s, short smr[SBLIMIT])
485 {
486     int i;
487
488     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
489         smr[i] = (int)(fixed_smr[i] * 10);
490     }
491 }
492
493
494 #define SB_NOTALLOCATED  0
495 #define SB_ALLOCATED     1
496 #define SB_NOMORE        2
497
498 /* Try to maximize the smr while using a number of bits inferior to
499    the frame size. I tried to make the code simpler, faster and
500    smaller than other encoders :-) */
501 static void compute_bit_allocation(MpegAudioContext *s,
502                                    short smr1[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT],
503                                    unsigned char bit_alloc[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT],
504                                    int *padding)
505 {
506     int i, ch, b, max_smr, max_ch, max_sb, current_frame_size, max_frame_size;
507     int incr;
508     short smr[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
509     unsigned char subband_status[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
510     const unsigned char *alloc;
511
512     memcpy(smr, smr1, s->nb_channels * sizeof(short) * SBLIMIT);
513     memset(subband_status, SB_NOTALLOCATED, s->nb_channels * SBLIMIT);
514     memset(bit_alloc, 0, s->nb_channels * SBLIMIT);
515
516     /* compute frame size and padding */
517     max_frame_size = s->frame_size;
518     s->frame_frac += s->frame_frac_incr;
519     if (s->frame_frac >= 65536) {
520         s->frame_frac -= 65536;
521         s->do_padding = 1;
522         max_frame_size += 8;
523     } else {
524         s->do_padding = 0;
525     }
526
527     /* compute the header + bit alloc size */
528     current_frame_size = 32;
529     alloc = s->alloc_table;
530     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
531         incr = alloc[0];
532         current_frame_size += incr * s->nb_channels;
533         alloc += 1 << incr;
534     }
535     for(;;) {
536         /* look for the subband with the largest signal to mask ratio */
537         max_sb = -1;
538         max_ch = -1;
539         max_smr = 0x80000000;
540         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
541             for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
542                 if (smr[ch][i] > max_smr && subband_status[ch][i] != SB_NOMORE) {
543                     max_smr = smr[ch][i];
544                     max_sb = i;
545                     max_ch = ch;
546                 }
547             }
548         }
549 #if 0
550         printf("current=%d max=%d max_sb=%d alloc=%d\n",
551                current_frame_size, max_frame_size, max_sb,
552                bit_alloc[max_sb]);
553 #endif
554         if (max_sb < 0)
555             break;
556
557         /* find alloc table entry (XXX: not optimal, should use
558            pointer table) */
559         alloc = s->alloc_table;
560         for(i=0;i<max_sb;i++) {
561             alloc += 1 << alloc[0];
562         }
563
564         if (subband_status[max_ch][max_sb] == SB_NOTALLOCATED) {
565             /* nothing was coded for this band: add the necessary bits */
566             incr = 2 + nb_scale_factors[s->scale_code[max_ch][max_sb]] * 6;
567             incr += total_quant_bits[alloc[1]];
568         } else {
569             /* increments bit allocation */
570             b = bit_alloc[max_ch][max_sb];
571             incr = total_quant_bits[alloc[b + 1]] -
572                 total_quant_bits[alloc[b]];
573         }
574
575         if (current_frame_size + incr <= max_frame_size) {
576             /* can increase size */
577             b = ++bit_alloc[max_ch][max_sb];
578             current_frame_size += incr;
579             /* decrease smr by the resolution we added */
580             smr[max_ch][max_sb] = smr1[max_ch][max_sb] - quant_snr[alloc[b]];
581             /* max allocation size reached ? */
582             if (b == ((1 << alloc[0]) - 1))
583                 subband_status[max_ch][max_sb] = SB_NOMORE;
584             else
585                 subband_status[max_ch][max_sb] = SB_ALLOCATED;
586         } else {
587             /* cannot increase the size of this subband */
588             subband_status[max_ch][max_sb] = SB_NOMORE;
589         }
590     }
591     *padding = max_frame_size - current_frame_size;
592     assert(*padding >= 0);
593
594 #if 0
595     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
596         printf("%d ", bit_alloc[i]);
597     }
598     printf("\n");
599 #endif
600 }
601
602 /*
603  * Output the mpeg audio layer 2 frame. Note how the code is small
604  * compared to other encoders :-)
605  */
606 static void encode_frame(MpegAudioContext *s,
607                          unsigned char bit_alloc[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT],
608                          int padding)
609 {
610     int i, j, k, l, bit_alloc_bits, b, ch;
611     unsigned char *sf;
612     int q[3];
613     PutBitContext *p = &s->pb;
614
615     /* header */
616
617     put_bits(p, 12, 0xfff);
618     put_bits(p, 1, 1 - s->lsf); /* 1 = mpeg1 ID, 0 = mpeg2 lsf ID */
619     put_bits(p, 2, 4-2);  /* layer 2 */
620     put_bits(p, 1, 1); /* no error protection */
621     put_bits(p, 4, s->bitrate_index);
622     put_bits(p, 2, s->freq_index);
623     put_bits(p, 1, s->do_padding); /* use padding */
624     put_bits(p, 1, 0);             /* private_bit */
625     put_bits(p, 2, s->nb_channels == 2 ? MPA_STEREO : MPA_MONO);
626     put_bits(p, 2, 0); /* mode_ext */
627     put_bits(p, 1, 0); /* no copyright */
628     put_bits(p, 1, 1); /* original */
629     put_bits(p, 2, 0); /* no emphasis */
630
631     /* bit allocation */
632     j = 0;
633     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
634         bit_alloc_bits = s->alloc_table[j];
635         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
636             put_bits(p, bit_alloc_bits, bit_alloc[ch][i]);
637         }
638         j += 1 << bit_alloc_bits;
639     }
640
641     /* scale codes */
642     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
643         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
644             if (bit_alloc[ch][i])
645                 put_bits(p, 2, s->scale_code[ch][i]);
646         }
647     }
648
649     /* scale factors */
650     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
651         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
652             if (bit_alloc[ch][i]) {
653                 sf = &s->scale_factors[ch][i][0];
654                 switch(s->scale_code[ch][i]) {
655                 case 0:
656                     put_bits(p, 6, sf[0]);
657                     put_bits(p, 6, sf[1]);
658                     put_bits(p, 6, sf[2]);
659                     break;
660                 case 3:
661                 case 1:
662                     put_bits(p, 6, sf[0]);
663                     put_bits(p, 6, sf[2]);
664                     break;
665                 case 2:
666                     put_bits(p, 6, sf[0]);
667                     break;
668                 }
669             }
670         }
671     }
672
673     /* quantization & write sub band samples */
674
675     for(k=0;k<3;k++) {
676         for(l=0;l<12;l+=3) {
677             j = 0;
678             for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
679                 bit_alloc_bits = s->alloc_table[j];
680                 for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
681                     b = bit_alloc[ch][i];
682                     if (b) {
683                         int qindex, steps, m, sample, bits;
684                         /* we encode 3 sub band samples of the same sub band at a time */
685                         qindex = s->alloc_table[j+b];
686                         steps = quant_steps[qindex];
687                         for(m=0;m<3;m++) {
688                             sample = s->sb_samples[ch][k][l + m][i];
689                             /* divide by scale factor */
690 #ifdef USE_FLOATS
691                             {
692                                 float a;
693                                 a = (float)sample * scale_factor_inv_table[s->scale_factors[ch][i][k]];
694                                 q[m] = (int)((a + 1.0) * steps * 0.5);
695                             }
696 #else
697                             {
698                                 int q1, e, shift, mult;
699                                 e = s->scale_factors[ch][i][k];
700                                 shift = scale_factor_shift[e];
701                                 mult = scale_factor_mult[e];
702
703                                 /* normalize to P bits */
704                                 if (shift < 0)
705                                     q1 = sample << (-shift);
706                                 else
707                                     q1 = sample >> shift;
708                                 q1 = (q1 * mult) >> P;
709                                 q[m] = ((q1 + (1 << P)) * steps) >> (P + 1);
710                             }
711 #endif
712                             if (q[m] >= steps)
713                                 q[m] = steps - 1;
714                             assert(q[m] >= 0 && q[m] < steps);
715                         }
716                         bits = quant_bits[qindex];
717                         if (bits < 0) {
718                             /* group the 3 values to save bits */
719                             put_bits(p, -bits,
720                                      q[0] + steps * (q[1] + steps * q[2]));
721 #if 0
722                             printf("%d: gr1 %d\n",
723                                    i, q[0] + steps * (q[1] + steps * q[2]));
724 #endif
725                         } else {
726 #if 0
727                             printf("%d: gr3 %d %d %d\n",
728                                    i, q[0], q[1], q[2]);
729 #endif
730                             put_bits(p, bits, q[0]);
731                             put_bits(p, bits, q[1]);
732                             put_bits(p, bits, q[2]);
733                         }
734                     }
735                 }
736                 /* next subband in alloc table */
737                 j += 1 << bit_alloc_bits;
738             }
739         }
740     }
741
742     /* padding */
743     for(i=0;i<padding;i++)
744         put_bits(p, 1, 0);
745
746     /* flush */
747     flush_put_bits(p);
748 }
749
750 static int MPA_encode_frame(AVCodecContext *avctx,
751                             unsigned char *frame, int buf_size, void *data)
752 {
753     MpegAudioContext *s = avctx->priv_data;
754     short *samples = data;
755     short smr[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
756     unsigned char bit_alloc[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
757     int padding, i;
758
759     for(i=0;i<s->nb_channels;i++) {
760         filter(s, i, samples + i, s->nb_channels);
761     }
762
763     for(i=0;i<s->nb_channels;i++) {
764         compute_scale_factors(s->scale_code[i], s->scale_factors[i],
765                               s->sb_samples[i], s->sblimit);
766     }
767     for(i=0;i<s->nb_channels;i++) {
768         psycho_acoustic_model(s, smr[i]);
769     }
770     compute_bit_allocation(s, smr, bit_alloc, &padding);
771
772     init_put_bits(&s->pb, frame, MPA_MAX_CODED_FRAME_SIZE);
773
774     encode_frame(s, bit_alloc, padding);
775
776     s->nb_samples += MPA_FRAME_SIZE;
777     return pbBufPtr(&s->pb) - s->pb.buf;
778 }
779
780 static int MPA_encode_close(AVCodecContext *avctx)
781 {
782     av_freep(&avctx->coded_frame);
783     return 0;
784 }
785
786 #ifdef CONFIG_MP2_ENCODER
787 AVCodec mp2_encoder = {
788     "mp2",
789     CODEC_TYPE_AUDIO,
790     CODEC_ID_MP2,
791     sizeof(MpegAudioContext),
792     MPA_encode_init,
793     MPA_encode_frame,
794     MPA_encode_close,
795     NULL,
796 };
797 #endif // CONFIG_MP2_ENCODER
798
799 #undef FIX