check for channels<=0 and print a reasonable error message
[ffmpeg.git] / libavcodec / mpegaudio.c
1 /*
2  * The simplest mpeg audio layer 2 encoder
3  * Copyright (c) 2000, 2001 Fabrice Bellard.
4  *
5  * This file is part of FFmpeg.
6  *
7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 /**
23  * @file mpegaudio.c
24  * The simplest mpeg audio layer 2 encoder.
25  */
26
27 #include "avcodec.h"
28 #include "bitstream.h"
29 #include "mpegaudio.h"
30
31 /* currently, cannot change these constants (need to modify
32    quantization stage) */
33 #define MUL(a,b) (((int64_t)(a) * (int64_t)(b)) >> FRAC_BITS)
34 #define FIX(a)   ((int)((a) * (1 << FRAC_BITS)))
35
36 #define SAMPLES_BUF_SIZE 4096
37
38 typedef struct MpegAudioContext {
39     PutBitContext pb;
40     int nb_channels;
41     int freq, bit_rate;
42     int lsf;           /* 1 if mpeg2 low bitrate selected */
43     int bitrate_index; /* bit rate */
44     int freq_index;
45     int frame_size; /* frame size, in bits, without padding */
46     int64_t nb_samples; /* total number of samples encoded */
47     /* padding computation */
48     int frame_frac, frame_frac_incr, do_padding;
49     short samples_buf[MPA_MAX_CHANNELS][SAMPLES_BUF_SIZE]; /* buffer for filter */
50     int samples_offset[MPA_MAX_CHANNELS];       /* offset in samples_buf */
51     int sb_samples[MPA_MAX_CHANNELS][3][12][SBLIMIT];
52     unsigned char scale_factors[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT][3]; /* scale factors */
53     /* code to group 3 scale factors */
54     unsigned char scale_code[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
55     int sblimit; /* number of used subbands */
56     const unsigned char *alloc_table;
57 } MpegAudioContext;
58
59 /* define it to use floats in quantization (I don't like floats !) */
60 //#define USE_FLOATS
61
62 #include "mpegaudiotab.h"
63
64 static int MPA_encode_init(AVCodecContext *avctx)
65 {
66     MpegAudioContext *s = avctx->priv_data;
67     int freq = avctx->sample_rate;
68     int bitrate = avctx->bit_rate;
69     int channels = avctx->channels;
70     int i, v, table;
71     float a;
72
73     if (channels <= 0 || channels > 2){
74         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "encoding %d channel(s) is not allowed in mp2\n", channels);
75         return -1;
76     }
77     bitrate = bitrate / 1000;
78     s->nb_channels = channels;
79     s->freq = freq;
80     s->bit_rate = bitrate * 1000;
81     avctx->frame_size = MPA_FRAME_SIZE;
82
83     /* encoding freq */
84     s->lsf = 0;
85     for(i=0;i<3;i++) {
86         if (mpa_freq_tab[i] == freq)
87             break;
88         if ((mpa_freq_tab[i] / 2) == freq) {
89             s->lsf = 1;
90             break;
91         }
92     }
93     if (i == 3){
94         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Sampling rate %d is not allowed in mp2\n", freq);
95         return -1;
96     }
97     s->freq_index = i;
98
99     /* encoding bitrate & frequency */
100     for(i=0;i<15;i++) {
101         if (mpa_bitrate_tab[s->lsf][1][i] == bitrate)
102             break;
103     }
104     if (i == 15){
105         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "bitrate %d is not allowed in mp2\n", bitrate);
106         return -1;
107     }
108     s->bitrate_index = i;
109
110     /* compute total header size & pad bit */
111
112     a = (float)(bitrate * 1000 * MPA_FRAME_SIZE) / (freq * 8.0);
113     s->frame_size = ((int)a) * 8;
114
115     /* frame fractional size to compute padding */
116     s->frame_frac = 0;
117     s->frame_frac_incr = (int)((a - floor(a)) * 65536.0);
118
119     /* select the right allocation table */
120     table = l2_select_table(bitrate, s->nb_channels, freq, s->lsf);
121
122     /* number of used subbands */
123     s->sblimit = sblimit_table[table];
124     s->alloc_table = alloc_tables[table];
125
126 #ifdef DEBUG
127     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "%d kb/s, %d Hz, frame_size=%d bits, table=%d, padincr=%x\n",
128            bitrate, freq, s->frame_size, table, s->frame_frac_incr);
129 #endif
130
131     for(i=0;i<s->nb_channels;i++)
132         s->samples_offset[i] = 0;
133
134     for(i=0;i<257;i++) {
135         int v;
136         v = mpa_enwindow[i];
137 #if WFRAC_BITS != 16
138         v = (v + (1 << (16 - WFRAC_BITS - 1))) >> (16 - WFRAC_BITS);
139 #endif
140         filter_bank[i] = v;
141         if ((i & 63) != 0)
142             v = -v;
143         if (i != 0)
144             filter_bank[512 - i] = v;
145     }
146
147     for(i=0;i<64;i++) {
148         v = (int)(pow(2.0, (3 - i) / 3.0) * (1 << 20));
149         if (v <= 0)
150             v = 1;
151         scale_factor_table[i] = v;
152 #ifdef USE_FLOATS
153         scale_factor_inv_table[i] = pow(2.0, -(3 - i) / 3.0) / (float)(1 << 20);
154 #else
155 #define P 15
156         scale_factor_shift[i] = 21 - P - (i / 3);
157         scale_factor_mult[i] = (1 << P) * pow(2.0, (i % 3) / 3.0);
158 #endif
159     }
160     for(i=0;i<128;i++) {
161         v = i - 64;
162         if (v <= -3)
163             v = 0;
164         else if (v < 0)
165             v = 1;
166         else if (v == 0)
167             v = 2;
168         else if (v < 3)
169             v = 3;
170         else
171             v = 4;
172         scale_diff_table[i] = v;
173     }
174
175     for(i=0;i<17;i++) {
176         v = quant_bits[i];
177         if (v < 0)
178             v = -v;
179         else
180             v = v * 3;
181         total_quant_bits[i] = 12 * v;
182     }
183
184     avctx->coded_frame= avcodec_alloc_frame();
185     avctx->coded_frame->key_frame= 1;
186
187     return 0;
188 }
189
190 /* 32 point floating point IDCT without 1/sqrt(2) coef zero scaling */
191 static void idct32(int *out, int *tab)
192 {
193     int i, j;
194     int *t, *t1, xr;
195     const int *xp = costab32;
196
197     for(j=31;j>=3;j-=2) tab[j] += tab[j - 2];
198
199     t = tab + 30;
200     t1 = tab + 2;
201     do {
202         t[0] += t[-4];
203         t[1] += t[1 - 4];
204         t -= 4;
205     } while (t != t1);
206
207     t = tab + 28;
208     t1 = tab + 4;
209     do {
210         t[0] += t[-8];
211         t[1] += t[1-8];
212         t[2] += t[2-8];
213         t[3] += t[3-8];
214         t -= 8;
215     } while (t != t1);
216
217     t = tab;
218     t1 = tab + 32;
219     do {
220         t[ 3] = -t[ 3];
221         t[ 6] = -t[ 6];
222
223         t[11] = -t[11];
224         t[12] = -t[12];
225         t[13] = -t[13];
226         t[15] = -t[15];
227         t += 16;
228     } while (t != t1);
229
230
231     t = tab;
232     t1 = tab + 8;
233     do {
234         int x1, x2, x3, x4;
235
236         x3 = MUL(t[16], FIX(SQRT2*0.5));
237         x4 = t[0] - x3;
238         x3 = t[0] + x3;
239
240         x2 = MUL(-(t[24] + t[8]), FIX(SQRT2*0.5));
241         x1 = MUL((t[8] - x2), xp[0]);
242         x2 = MUL((t[8] + x2), xp[1]);
243
244         t[ 0] = x3 + x1;
245         t[ 8] = x4 - x2;
246         t[16] = x4 + x2;
247         t[24] = x3 - x1;
248         t++;
249     } while (t != t1);
250
251     xp += 2;
252     t = tab;
253     t1 = tab + 4;
254     do {
255         xr = MUL(t[28],xp[0]);
256         t[28] = (t[0] - xr);
257         t[0] = (t[0] + xr);
258
259         xr = MUL(t[4],xp[1]);
260         t[ 4] = (t[24] - xr);
261         t[24] = (t[24] + xr);
262
263         xr = MUL(t[20],xp[2]);
264         t[20] = (t[8] - xr);
265         t[ 8] = (t[8] + xr);
266
267         xr = MUL(t[12],xp[3]);
268         t[12] = (t[16] - xr);
269         t[16] = (t[16] + xr);
270         t++;
271     } while (t != t1);
272     xp += 4;
273
274     for (i = 0; i < 4; i++) {
275         xr = MUL(tab[30-i*4],xp[0]);
276         tab[30-i*4] = (tab[i*4] - xr);
277         tab[   i*4] = (tab[i*4] + xr);
278
279         xr = MUL(tab[ 2+i*4],xp[1]);
280         tab[ 2+i*4] = (tab[28-i*4] - xr);
281         tab[28-i*4] = (tab[28-i*4] + xr);
282
283         xr = MUL(tab[31-i*4],xp[0]);
284         tab[31-i*4] = (tab[1+i*4] - xr);
285         tab[ 1+i*4] = (tab[1+i*4] + xr);
286
287         xr = MUL(tab[ 3+i*4],xp[1]);
288         tab[ 3+i*4] = (tab[29-i*4] - xr);
289         tab[29-i*4] = (tab[29-i*4] + xr);
290
291         xp += 2;
292     }
293
294     t = tab + 30;
295     t1 = tab + 1;
296     do {
297         xr = MUL(t1[0], *xp);
298         t1[0] = (t[0] - xr);
299         t[0] = (t[0] + xr);
300         t -= 2;
301         t1 += 2;
302         xp++;
303     } while (t >= tab);
304
305     for(i=0;i<32;i++) {
306         out[i] = tab[bitinv32[i]];
307     }
308 }
309
310 #define WSHIFT (WFRAC_BITS + 15 - FRAC_BITS)
311
312 static void filter(MpegAudioContext *s, int ch, short *samples, int incr)
313 {
314     short *p, *q;
315     int sum, offset, i, j;
316     int tmp[64];
317     int tmp1[32];
318     int *out;
319
320     //    print_pow1(samples, 1152);
321
322     offset = s->samples_offset[ch];
323     out = &s->sb_samples[ch][0][0][0];
324     for(j=0;j<36;j++) {
325         /* 32 samples at once */
326         for(i=0;i<32;i++) {
327             s->samples_buf[ch][offset + (31 - i)] = samples[0];
328             samples += incr;
329         }
330
331         /* filter */
332         p = s->samples_buf[ch] + offset;
333         q = filter_bank;
334         /* maxsum = 23169 */
335         for(i=0;i<64;i++) {
336             sum = p[0*64] * q[0*64];
337             sum += p[1*64] * q[1*64];
338             sum += p[2*64] * q[2*64];
339             sum += p[3*64] * q[3*64];
340             sum += p[4*64] * q[4*64];
341             sum += p[5*64] * q[5*64];
342             sum += p[6*64] * q[6*64];
343             sum += p[7*64] * q[7*64];
344             tmp[i] = sum;
345             p++;
346             q++;
347         }
348         tmp1[0] = tmp[16] >> WSHIFT;
349         for( i=1; i<=16; i++ ) tmp1[i] = (tmp[i+16]+tmp[16-i]) >> WSHIFT;
350         for( i=17; i<=31; i++ ) tmp1[i] = (tmp[i+16]-tmp[80-i]) >> WSHIFT;
351
352         idct32(out, tmp1);
353
354         /* advance of 32 samples */
355         offset -= 32;
356         out += 32;
357         /* handle the wrap around */
358         if (offset < 0) {
359             memmove(s->samples_buf[ch] + SAMPLES_BUF_SIZE - (512 - 32),
360                     s->samples_buf[ch], (512 - 32) * 2);
361             offset = SAMPLES_BUF_SIZE - 512;
362         }
363     }
364     s->samples_offset[ch] = offset;
365
366     //    print_pow(s->sb_samples, 1152);
367 }
368
369 static void compute_scale_factors(unsigned char scale_code[SBLIMIT],
370                                   unsigned char scale_factors[SBLIMIT][3],
371                                   int sb_samples[3][12][SBLIMIT],
372                                   int sblimit)
373 {
374     int *p, vmax, v, n, i, j, k, code;
375     int index, d1, d2;
376     unsigned char *sf = &scale_factors[0][0];
377
378     for(j=0;j<sblimit;j++) {
379         for(i=0;i<3;i++) {
380             /* find the max absolute value */
381             p = &sb_samples[i][0][j];
382             vmax = abs(*p);
383             for(k=1;k<12;k++) {
384                 p += SBLIMIT;
385                 v = abs(*p);
386                 if (v > vmax)
387                     vmax = v;
388             }
389             /* compute the scale factor index using log 2 computations */
390             if (vmax > 0) {
391                 n = av_log2(vmax);
392                 /* n is the position of the MSB of vmax. now
393                    use at most 2 compares to find the index */
394                 index = (21 - n) * 3 - 3;
395                 if (index >= 0) {
396                     while (vmax <= scale_factor_table[index+1])
397                         index++;
398                 } else {
399                     index = 0; /* very unlikely case of overflow */
400                 }
401             } else {
402                 index = 62; /* value 63 is not allowed */
403             }
404
405 #if 0
406             printf("%2d:%d in=%x %x %d\n",
407                    j, i, vmax, scale_factor_table[index], index);
408 #endif
409             /* store the scale factor */
410             assert(index >=0 && index <= 63);
411             sf[i] = index;
412         }
413
414         /* compute the transmission factor : look if the scale factors
415            are close enough to each other */
416         d1 = scale_diff_table[sf[0] - sf[1] + 64];
417         d2 = scale_diff_table[sf[1] - sf[2] + 64];
418
419         /* handle the 25 cases */
420         switch(d1 * 5 + d2) {
421         case 0*5+0:
422         case 0*5+4:
423         case 3*5+4:
424         case 4*5+0:
425         case 4*5+4:
426             code = 0;
427             break;
428         case 0*5+1:
429         case 0*5+2:
430         case 4*5+1:
431         case 4*5+2:
432             code = 3;
433             sf[2] = sf[1];
434             break;
435         case 0*5+3:
436         case 4*5+3:
437             code = 3;
438             sf[1] = sf[2];
439             break;
440         case 1*5+0:
441         case 1*5+4:
442         case 2*5+4:
443             code = 1;
444             sf[1] = sf[0];
445             break;
446         case 1*5+1:
447         case 1*5+2:
448         case 2*5+0:
449         case 2*5+1:
450         case 2*5+2:
451             code = 2;
452             sf[1] = sf[2] = sf[0];
453             break;
454         case 2*5+3:
455         case 3*5+3:
456             code = 2;
457             sf[0] = sf[1] = sf[2];
458             break;
459         case 3*5+0:
460         case 3*5+1:
461         case 3*5+2:
462             code = 2;
463             sf[0] = sf[2] = sf[1];
464             break;
465         case 1*5+3:
466             code = 2;
467             if (sf[0] > sf[2])
468               sf[0] = sf[2];
469             sf[1] = sf[2] = sf[0];
470             break;
471         default:
472             assert(0); //cant happen
473             code = 0;           /* kill warning */
474         }
475
476 #if 0
477         printf("%d: %2d %2d %2d %d %d -> %d\n", j,
478                sf[0], sf[1], sf[2], d1, d2, code);
479 #endif
480         scale_code[j] = code;
481         sf += 3;
482     }
483 }
484
485 /* The most important function : psycho acoustic module. In this
486    encoder there is basically none, so this is the worst you can do,
487    but also this is the simpler. */
488 static void psycho_acoustic_model(MpegAudioContext *s, short smr[SBLIMIT])
489 {
490     int i;
491
492     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
493         smr[i] = (int)(fixed_smr[i] * 10);
494     }
495 }
496
497
498 #define SB_NOTALLOCATED  0
499 #define SB_ALLOCATED     1
500 #define SB_NOMORE        2
501
502 /* Try to maximize the smr while using a number of bits inferior to
503    the frame size. I tried to make the code simpler, faster and
504    smaller than other encoders :-) */
505 static void compute_bit_allocation(MpegAudioContext *s,
506                                    short smr1[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT],
507                                    unsigned char bit_alloc[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT],
508                                    int *padding)
509 {
510     int i, ch, b, max_smr, max_ch, max_sb, current_frame_size, max_frame_size;
511     int incr;
512     short smr[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
513     unsigned char subband_status[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
514     const unsigned char *alloc;
515
516     memcpy(smr, smr1, s->nb_channels * sizeof(short) * SBLIMIT);
517     memset(subband_status, SB_NOTALLOCATED, s->nb_channels * SBLIMIT);
518     memset(bit_alloc, 0, s->nb_channels * SBLIMIT);
519
520     /* compute frame size and padding */
521     max_frame_size = s->frame_size;
522     s->frame_frac += s->frame_frac_incr;
523     if (s->frame_frac >= 65536) {
524         s->frame_frac -= 65536;
525         s->do_padding = 1;
526         max_frame_size += 8;
527     } else {
528         s->do_padding = 0;
529     }
530
531     /* compute the header + bit alloc size */
532     current_frame_size = 32;
533     alloc = s->alloc_table;
534     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
535         incr = alloc[0];
536         current_frame_size += incr * s->nb_channels;
537         alloc += 1 << incr;
538     }
539     for(;;) {
540         /* look for the subband with the largest signal to mask ratio */
541         max_sb = -1;
542         max_ch = -1;
543         max_smr = 0x80000000;
544         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
545             for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
546                 if (smr[ch][i] > max_smr && subband_status[ch][i] != SB_NOMORE) {
547                     max_smr = smr[ch][i];
548                     max_sb = i;
549                     max_ch = ch;
550                 }
551             }
552         }
553 #if 0
554         printf("current=%d max=%d max_sb=%d alloc=%d\n",
555                current_frame_size, max_frame_size, max_sb,
556                bit_alloc[max_sb]);
557 #endif
558         if (max_sb < 0)
559             break;
560
561         /* find alloc table entry (XXX: not optimal, should use
562            pointer table) */
563         alloc = s->alloc_table;
564         for(i=0;i<max_sb;i++) {
565             alloc += 1 << alloc[0];
566         }
567
568         if (subband_status[max_ch][max_sb] == SB_NOTALLOCATED) {
569             /* nothing was coded for this band: add the necessary bits */
570             incr = 2 + nb_scale_factors[s->scale_code[max_ch][max_sb]] * 6;
571             incr += total_quant_bits[alloc[1]];
572         } else {
573             /* increments bit allocation */
574             b = bit_alloc[max_ch][max_sb];
575             incr = total_quant_bits[alloc[b + 1]] -
576                 total_quant_bits[alloc[b]];
577         }
578
579         if (current_frame_size + incr <= max_frame_size) {
580             /* can increase size */
581             b = ++bit_alloc[max_ch][max_sb];
582             current_frame_size += incr;
583             /* decrease smr by the resolution we added */
584             smr[max_ch][max_sb] = smr1[max_ch][max_sb] - quant_snr[alloc[b]];
585             /* max allocation size reached ? */
586             if (b == ((1 << alloc[0]) - 1))
587                 subband_status[max_ch][max_sb] = SB_NOMORE;
588             else
589                 subband_status[max_ch][max_sb] = SB_ALLOCATED;
590         } else {
591             /* cannot increase the size of this subband */
592             subband_status[max_ch][max_sb] = SB_NOMORE;
593         }
594     }
595     *padding = max_frame_size - current_frame_size;
596     assert(*padding >= 0);
597
598 #if 0
599     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
600         printf("%d ", bit_alloc[i]);
601     }
602     printf("\n");
603 #endif
604 }
605
606 /*
607  * Output the mpeg audio layer 2 frame. Note how the code is small
608  * compared to other encoders :-)
609  */
610 static void encode_frame(MpegAudioContext *s,
611                          unsigned char bit_alloc[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT],
612                          int padding)
613 {
614     int i, j, k, l, bit_alloc_bits, b, ch;
615     unsigned char *sf;
616     int q[3];
617     PutBitContext *p = &s->pb;
618
619     /* header */
620
621     put_bits(p, 12, 0xfff);
622     put_bits(p, 1, 1 - s->lsf); /* 1 = mpeg1 ID, 0 = mpeg2 lsf ID */
623     put_bits(p, 2, 4-2);  /* layer 2 */
624     put_bits(p, 1, 1); /* no error protection */
625     put_bits(p, 4, s->bitrate_index);
626     put_bits(p, 2, s->freq_index);
627     put_bits(p, 1, s->do_padding); /* use padding */
628     put_bits(p, 1, 0);             /* private_bit */
629     put_bits(p, 2, s->nb_channels == 2 ? MPA_STEREO : MPA_MONO);
630     put_bits(p, 2, 0); /* mode_ext */
631     put_bits(p, 1, 0); /* no copyright */
632     put_bits(p, 1, 1); /* original */
633     put_bits(p, 2, 0); /* no emphasis */
634
635     /* bit allocation */
636     j = 0;
637     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
638         bit_alloc_bits = s->alloc_table[j];
639         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
640             put_bits(p, bit_alloc_bits, bit_alloc[ch][i]);
641         }
642         j += 1 << bit_alloc_bits;
643     }
644
645     /* scale codes */
646     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
647         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
648             if (bit_alloc[ch][i])
649                 put_bits(p, 2, s->scale_code[ch][i]);
650         }
651     }
652
653     /* scale factors */
654     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
655         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
656             if (bit_alloc[ch][i]) {
657                 sf = &s->scale_factors[ch][i][0];
658                 switch(s->scale_code[ch][i]) {
659                 case 0:
660                     put_bits(p, 6, sf[0]);
661                     put_bits(p, 6, sf[1]);
662                     put_bits(p, 6, sf[2]);
663                     break;
664                 case 3:
665                 case 1:
666                     put_bits(p, 6, sf[0]);
667                     put_bits(p, 6, sf[2]);
668                     break;
669                 case 2:
670                     put_bits(p, 6, sf[0]);
671                     break;
672                 }
673             }
674         }
675     }
676
677     /* quantization & write sub band samples */
678
679     for(k=0;k<3;k++) {
680         for(l=0;l<12;l+=3) {
681             j = 0;
682             for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
683                 bit_alloc_bits = s->alloc_table[j];
684                 for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
685                     b = bit_alloc[ch][i];
686                     if (b) {
687                         int qindex, steps, m, sample, bits;
688                         /* we encode 3 sub band samples of the same sub band at a time */
689                         qindex = s->alloc_table[j+b];
690                         steps = quant_steps[qindex];
691                         for(m=0;m<3;m++) {
692                             sample = s->sb_samples[ch][k][l + m][i];
693                             /* divide by scale factor */
694 #ifdef USE_FLOATS
695                             {
696                                 float a;
697                                 a = (float)sample * scale_factor_inv_table[s->scale_factors[ch][i][k]];
698                                 q[m] = (int)((a + 1.0) * steps * 0.5);
699                             }
700 #else
701                             {
702                                 int q1, e, shift, mult;
703                                 e = s->scale_factors[ch][i][k];
704                                 shift = scale_factor_shift[e];
705                                 mult = scale_factor_mult[e];
706
707                                 /* normalize to P bits */
708                                 if (shift < 0)
709                                     q1 = sample << (-shift);
710                                 else
711                                     q1 = sample >> shift;
712                                 q1 = (q1 * mult) >> P;
713                                 q[m] = ((q1 + (1 << P)) * steps) >> (P + 1);
714                             }
715 #endif
716                             if (q[m] >= steps)
717                                 q[m] = steps - 1;
718                             assert(q[m] >= 0 && q[m] < steps);
719                         }
720                         bits = quant_bits[qindex];
721                         if (bits < 0) {
722                             /* group the 3 values to save bits */
723                             put_bits(p, -bits,
724                                      q[0] + steps * (q[1] + steps * q[2]));
725 #if 0
726                             printf("%d: gr1 %d\n",
727                                    i, q[0] + steps * (q[1] + steps * q[2]));
728 #endif
729                         } else {
730 #if 0
731                             printf("%d: gr3 %d %d %d\n",
732                                    i, q[0], q[1], q[2]);
733 #endif
734                             put_bits(p, bits, q[0]);
735                             put_bits(p, bits, q[1]);
736                             put_bits(p, bits, q[2]);
737                         }
738                     }
739                 }
740                 /* next subband in alloc table */
741                 j += 1 << bit_alloc_bits;
742             }
743         }
744     }
745
746     /* padding */
747     for(i=0;i<padding;i++)
748         put_bits(p, 1, 0);
749
750     /* flush */
751     flush_put_bits(p);
752 }
753
754 static int MPA_encode_frame(AVCodecContext *avctx,
755                             unsigned char *frame, int buf_size, void *data)
756 {
757     MpegAudioContext *s = avctx->priv_data;
758     short *samples = data;
759     short smr[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
760     unsigned char bit_alloc[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
761     int padding, i;
762
763     for(i=0;i<s->nb_channels;i++) {
764         filter(s, i, samples + i, s->nb_channels);
765     }
766
767     for(i=0;i<s->nb_channels;i++) {
768         compute_scale_factors(s->scale_code[i], s->scale_factors[i],
769                               s->sb_samples[i], s->sblimit);
770     }
771     for(i=0;i<s->nb_channels;i++) {
772         psycho_acoustic_model(s, smr[i]);
773     }
774     compute_bit_allocation(s, smr, bit_alloc, &padding);
775
776     init_put_bits(&s->pb, frame, MPA_MAX_CODED_FRAME_SIZE);
777
778     encode_frame(s, bit_alloc, padding);
779
780     s->nb_samples += MPA_FRAME_SIZE;
781     return pbBufPtr(&s->pb) - s->pb.buf;
782 }
783
784 static int MPA_encode_close(AVCodecContext *avctx)
785 {
786     av_freep(&avctx->coded_frame);
787     return 0;
788 }
789
790 AVCodec mp2_encoder = {
791     "mp2",
792     CODEC_TYPE_AUDIO,
793     CODEC_ID_MP2,
794     sizeof(MpegAudioContext),
795     MPA_encode_init,
796     MPA_encode_frame,
797     MPA_encode_close,
798     NULL,
799 };
800
801 #undef FIX