AVVideoFrame -> AVFrame
[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 #include "avcodec.h"
20 #include "mpegaudio.h"
21
22 /* currently, cannot change these constants (need to modify
23    quantization stage) */
24 #define FRAC_BITS 15
25 #define WFRAC_BITS  14
26 #define MUL(a,b) (((INT64)(a) * (INT64)(b)) >> FRAC_BITS)
27 #define FIX(a)   ((int)((a) * (1 << FRAC_BITS)))
28
29 #define SAMPLES_BUF_SIZE 4096
30
31 typedef struct MpegAudioContext {
32     PutBitContext pb;
33     int nb_channels;
34     int freq, bit_rate;
35     int lsf;           /* 1 if mpeg2 low bitrate selected */
36     int bitrate_index; /* bit rate */
37     int freq_index;
38     int frame_size; /* frame size, in bits, without padding */
39     INT64 nb_samples; /* total number of samples encoded */
40     /* padding computation */
41     int frame_frac, frame_frac_incr, do_padding;
42     short samples_buf[MPA_MAX_CHANNELS][SAMPLES_BUF_SIZE]; /* buffer for filter */
43     int samples_offset[MPA_MAX_CHANNELS];       /* offset in samples_buf */
44     int sb_samples[MPA_MAX_CHANNELS][3][12][SBLIMIT];
45     unsigned char scale_factors[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT][3]; /* scale factors */
46     /* code to group 3 scale factors */
47     unsigned char scale_code[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];       
48     int sblimit; /* number of used subbands */
49     const unsigned char *alloc_table;
50 } MpegAudioContext;
51
52 /* define it to use floats in quantization (I don't like floats !) */
53 //#define USE_FLOATS
54
55 #include "mpegaudiotab.h"
56
57 int MPA_encode_init(AVCodecContext *avctx)
58 {
59     MpegAudioContext *s = avctx->priv_data;
60     int freq = avctx->sample_rate;
61     int bitrate = avctx->bit_rate;
62     int channels = avctx->channels;
63     int i, v, table;
64     float a;
65
66     if (channels > 2)
67         return -1;
68     bitrate = bitrate / 1000;
69     s->nb_channels = channels;
70     s->freq = freq;
71     s->bit_rate = bitrate * 1000;
72     avctx->frame_size = MPA_FRAME_SIZE;
73
74     /* encoding freq */
75     s->lsf = 0;
76     for(i=0;i<3;i++) {
77         if (mpa_freq_tab[i] == freq) 
78             break;
79         if ((mpa_freq_tab[i] / 2) == freq) {
80             s->lsf = 1;
81             break;
82         }
83     }
84     if (i == 3)
85         return -1;
86     s->freq_index = i;
87
88     /* encoding bitrate & frequency */
89     for(i=0;i<15;i++) {
90         if (mpa_bitrate_tab[s->lsf][1][i] == bitrate) 
91             break;
92     }
93     if (i == 15)
94         return -1;
95     s->bitrate_index = i;
96
97     /* compute total header size & pad bit */
98     
99     a = (float)(bitrate * 1000 * MPA_FRAME_SIZE) / (freq * 8.0);
100     s->frame_size = ((int)a) * 8;
101
102     /* frame fractional size to compute padding */
103     s->frame_frac = 0;
104     s->frame_frac_incr = (int)((a - floor(a)) * 65536.0);
105     
106     /* select the right allocation table */
107     table = l2_select_table(bitrate, s->nb_channels, freq, s->lsf);
108
109     /* number of used subbands */
110     s->sblimit = sblimit_table[table];
111     s->alloc_table = alloc_tables[table];
112
113 #ifdef DEBUG
114     printf("%d kb/s, %d Hz, frame_size=%d bits, table=%d, padincr=%x\n", 
115            bitrate, freq, s->frame_size, table, s->frame_frac_incr);
116 #endif
117
118     for(i=0;i<s->nb_channels;i++)
119         s->samples_offset[i] = 0;
120
121     for(i=0;i<257;i++) {
122         int v;
123         v = mpa_enwindow[i];
124 #if WFRAC_BITS != 16
125         v = (v + (1 << (16 - WFRAC_BITS - 1))) >> (16 - WFRAC_BITS);
126 #endif
127         filter_bank[i] = v;
128         if ((i & 63) != 0)
129             v = -v;
130         if (i != 0)
131             filter_bank[512 - i] = v;
132     }
133
134     for(i=0;i<64;i++) {
135         v = (int)(pow(2.0, (3 - i) / 3.0) * (1 << 20));
136         if (v <= 0)
137             v = 1;
138         scale_factor_table[i] = v;
139 #ifdef USE_FLOATS
140         scale_factor_inv_table[i] = pow(2.0, -(3 - i) / 3.0) / (float)(1 << 20);
141 #else
142 #define P 15
143         scale_factor_shift[i] = 21 - P - (i / 3);
144         scale_factor_mult[i] = (1 << P) * pow(2.0, (i % 3) / 3.0);
145 #endif
146     }
147     for(i=0;i<128;i++) {
148         v = i - 64;
149         if (v <= -3)
150             v = 0;
151         else if (v < 0)
152             v = 1;
153         else if (v == 0)
154             v = 2;
155         else if (v < 3)
156             v = 3;
157         else 
158             v = 4;
159         scale_diff_table[i] = v;
160     }
161
162     for(i=0;i<17;i++) {
163         v = quant_bits[i];
164         if (v < 0) 
165             v = -v;
166         else
167             v = v * 3;
168         total_quant_bits[i] = 12 * v;
169     }
170
171     avctx->coded_frame= avcodec_alloc_frame();
172     avctx->coded_frame->key_frame= 1;
173
174     return 0;
175 }
176
177 /* 32 point floating point IDCT without 1/sqrt(2) coef zero scaling */
178 static void idct32(int *out, int *tab)
179 {
180     int i, j;
181     int *t, *t1, xr;
182     const int *xp = costab32;
183
184     for(j=31;j>=3;j-=2) tab[j] += tab[j - 2];
185     
186     t = tab + 30;
187     t1 = tab + 2;
188     do {
189         t[0] += t[-4];
190         t[1] += t[1 - 4];
191         t -= 4;
192     } while (t != t1);
193
194     t = tab + 28;
195     t1 = tab + 4;
196     do {
197         t[0] += t[-8];
198         t[1] += t[1-8];
199         t[2] += t[2-8];
200         t[3] += t[3-8];
201         t -= 8;
202     } while (t != t1);
203     
204     t = tab;
205     t1 = tab + 32;
206     do {
207         t[ 3] = -t[ 3];    
208         t[ 6] = -t[ 6];    
209         
210         t[11] = -t[11];    
211         t[12] = -t[12];    
212         t[13] = -t[13];    
213         t[15] = -t[15]; 
214         t += 16;
215     } while (t != t1);
216
217     
218     t = tab;
219     t1 = tab + 8;
220     do {
221         int x1, x2, x3, x4;
222         
223         x3 = MUL(t[16], FIX(SQRT2*0.5));
224         x4 = t[0] - x3;
225         x3 = t[0] + x3;
226         
227         x2 = MUL(-(t[24] + t[8]), FIX(SQRT2*0.5));
228         x1 = MUL((t[8] - x2), xp[0]);
229         x2 = MUL((t[8] + x2), xp[1]);
230
231         t[ 0] = x3 + x1;
232         t[ 8] = x4 - x2;
233         t[16] = x4 + x2;
234         t[24] = x3 - x1;
235         t++;
236     } while (t != t1);
237
238     xp += 2;
239     t = tab;
240     t1 = tab + 4;
241     do {
242         xr = MUL(t[28],xp[0]);
243         t[28] = (t[0] - xr);
244         t[0] = (t[0] + xr);
245
246         xr = MUL(t[4],xp[1]);
247         t[ 4] = (t[24] - xr);
248         t[24] = (t[24] + xr);
249         
250         xr = MUL(t[20],xp[2]);
251         t[20] = (t[8] - xr);
252         t[ 8] = (t[8] + xr);
253             
254         xr = MUL(t[12],xp[3]);
255         t[12] = (t[16] - xr);
256         t[16] = (t[16] + xr);
257         t++;
258     } while (t != t1);
259     xp += 4;
260
261     for (i = 0; i < 4; i++) {
262         xr = MUL(tab[30-i*4],xp[0]);
263         tab[30-i*4] = (tab[i*4] - xr);
264         tab[   i*4] = (tab[i*4] + xr);
265         
266         xr = MUL(tab[ 2+i*4],xp[1]);
267         tab[ 2+i*4] = (tab[28-i*4] - xr);
268         tab[28-i*4] = (tab[28-i*4] + xr);
269         
270         xr = MUL(tab[31-i*4],xp[0]);
271         tab[31-i*4] = (tab[1+i*4] - xr);
272         tab[ 1+i*4] = (tab[1+i*4] + xr);
273         
274         xr = MUL(tab[ 3+i*4],xp[1]);
275         tab[ 3+i*4] = (tab[29-i*4] - xr);
276         tab[29-i*4] = (tab[29-i*4] + xr);
277         
278         xp += 2;
279     }
280
281     t = tab + 30;
282     t1 = tab + 1;
283     do {
284         xr = MUL(t1[0], *xp);
285         t1[0] = (t[0] - xr);
286         t[0] = (t[0] + xr);
287         t -= 2;
288         t1 += 2;
289         xp++;
290     } while (t >= tab);
291
292     for(i=0;i<32;i++) {
293         out[i] = tab[bitinv32[i]];
294     }
295 }
296
297 #define WSHIFT (WFRAC_BITS + 15 - FRAC_BITS)
298
299 static void filter(MpegAudioContext *s, int ch, short *samples, int incr)
300 {
301     short *p, *q;
302     int sum, offset, i, j;
303     int tmp[64];
304     int tmp1[32];
305     int *out;
306
307     //    print_pow1(samples, 1152);
308
309     offset = s->samples_offset[ch];
310     out = &s->sb_samples[ch][0][0][0];
311     for(j=0;j<36;j++) {
312         /* 32 samples at once */
313         for(i=0;i<32;i++) {
314             s->samples_buf[ch][offset + (31 - i)] = samples[0];
315             samples += incr;
316         }
317
318         /* filter */
319         p = s->samples_buf[ch] + offset;
320         q = filter_bank;
321         /* maxsum = 23169 */
322         for(i=0;i<64;i++) {
323             sum = p[0*64] * q[0*64];
324             sum += p[1*64] * q[1*64];
325             sum += p[2*64] * q[2*64];
326             sum += p[3*64] * q[3*64];
327             sum += p[4*64] * q[4*64];
328             sum += p[5*64] * q[5*64];
329             sum += p[6*64] * q[6*64];
330             sum += p[7*64] * q[7*64];
331             tmp[i] = sum;
332             p++;
333             q++;
334         }
335         tmp1[0] = tmp[16] >> WSHIFT;
336         for( i=1; i<=16; i++ ) tmp1[i] = (tmp[i+16]+tmp[16-i]) >> WSHIFT;
337         for( i=17; i<=31; i++ ) tmp1[i] = (tmp[i+16]-tmp[80-i]) >> WSHIFT;
338
339         idct32(out, tmp1);
340
341         /* advance of 32 samples */
342         offset -= 32;
343         out += 32;
344         /* handle the wrap around */
345         if (offset < 0) {
346             memmove(s->samples_buf[ch] + SAMPLES_BUF_SIZE - (512 - 32), 
347                     s->samples_buf[ch], (512 - 32) * 2);
348             offset = SAMPLES_BUF_SIZE - 512;
349         }
350     }
351     s->samples_offset[ch] = offset;
352
353     //    print_pow(s->sb_samples, 1152);
354 }
355
356 static void compute_scale_factors(unsigned char scale_code[SBLIMIT],
357                                   unsigned char scale_factors[SBLIMIT][3], 
358                                   int sb_samples[3][12][SBLIMIT],
359                                   int sblimit)
360 {
361     int *p, vmax, v, n, i, j, k, code;
362     int index, d1, d2;
363     unsigned char *sf = &scale_factors[0][0];
364     
365     for(j=0;j<sblimit;j++) {
366         for(i=0;i<3;i++) {
367             /* find the max absolute value */
368             p = &sb_samples[i][0][j];
369             vmax = abs(*p);
370             for(k=1;k<12;k++) {
371                 p += SBLIMIT;
372                 v = abs(*p);
373                 if (v > vmax)
374                     vmax = v;
375             }
376             /* compute the scale factor index using log 2 computations */
377             if (vmax > 0) {
378                 n = av_log2(vmax);
379                 /* n is the position of the MSB of vmax. now 
380                    use at most 2 compares to find the index */
381                 index = (21 - n) * 3 - 3;
382                 if (index >= 0) {
383                     while (vmax <= scale_factor_table[index+1])
384                         index++;
385                 } else {
386                     index = 0; /* very unlikely case of overflow */
387                 }
388             } else {
389                 index = 62; /* value 63 is not allowed */
390             }
391
392 #if 0
393             printf("%2d:%d in=%x %x %d\n", 
394                    j, i, vmax, scale_factor_table[index], index);
395 #endif
396             /* store the scale factor */
397             assert(index >=0 && index <= 63);
398             sf[i] = index;
399         }
400
401         /* compute the transmission factor : look if the scale factors
402            are close enough to each other */
403         d1 = scale_diff_table[sf[0] - sf[1] + 64];
404         d2 = scale_diff_table[sf[1] - sf[2] + 64];
405         
406         /* handle the 25 cases */
407         switch(d1 * 5 + d2) {
408         case 0*5+0:
409         case 0*5+4:
410         case 3*5+4:
411         case 4*5+0:
412         case 4*5+4:
413             code = 0;
414             break;
415         case 0*5+1:
416         case 0*5+2:
417         case 4*5+1:
418         case 4*5+2:
419             code = 3;
420             sf[2] = sf[1];
421             break;
422         case 0*5+3:
423         case 4*5+3:
424             code = 3;
425             sf[1] = sf[2];
426             break;
427         case 1*5+0:
428         case 1*5+4:
429         case 2*5+4:
430             code = 1;
431             sf[1] = sf[0];
432             break;
433         case 1*5+1:
434         case 1*5+2:
435         case 2*5+0:
436         case 2*5+1:
437         case 2*5+2:
438             code = 2;
439             sf[1] = sf[2] = sf[0];
440             break;
441         case 2*5+3:
442         case 3*5+3:
443             code = 2;
444             sf[0] = sf[1] = sf[2];
445             break;
446         case 3*5+0:
447         case 3*5+1:
448         case 3*5+2:
449             code = 2;
450             sf[0] = sf[2] = sf[1];
451             break;
452         case 1*5+3:
453             code = 2;
454             if (sf[0] > sf[2])
455               sf[0] = sf[2];
456             sf[1] = sf[2] = sf[0];
457             break;
458         default:
459             av_abort();
460         }
461         
462 #if 0
463         printf("%d: %2d %2d %2d %d %d -> %d\n", j, 
464                sf[0], sf[1], sf[2], d1, d2, code);
465 #endif
466         scale_code[j] = code;
467         sf += 3;
468     }
469 }
470
471 /* The most important function : psycho acoustic module. In this
472    encoder there is basically none, so this is the worst you can do,
473    but also this is the simpler. */
474 static void psycho_acoustic_model(MpegAudioContext *s, short smr[SBLIMIT])
475 {
476     int i;
477
478     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
479         smr[i] = (int)(fixed_smr[i] * 10);
480     }
481 }
482
483
484 #define SB_NOTALLOCATED  0
485 #define SB_ALLOCATED     1
486 #define SB_NOMORE        2
487
488 /* Try to maximize the smr while using a number of bits inferior to
489    the frame size. I tried to make the code simpler, faster and
490    smaller than other encoders :-) */
491 static void compute_bit_allocation(MpegAudioContext *s, 
492                                    short smr1[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT],
493                                    unsigned char bit_alloc[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT],
494                                    int *padding)
495 {
496     int i, ch, b, max_smr, max_ch, max_sb, current_frame_size, max_frame_size;
497     int incr;
498     short smr[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
499     unsigned char subband_status[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
500     const unsigned char *alloc;
501
502     memcpy(smr, smr1, s->nb_channels * sizeof(short) * SBLIMIT);
503     memset(subband_status, SB_NOTALLOCATED, s->nb_channels * SBLIMIT);
504     memset(bit_alloc, 0, s->nb_channels * SBLIMIT);
505     
506     /* compute frame size and padding */
507     max_frame_size = s->frame_size;
508     s->frame_frac += s->frame_frac_incr;
509     if (s->frame_frac >= 65536) {
510         s->frame_frac -= 65536;
511         s->do_padding = 1;
512         max_frame_size += 8;
513     } else {
514         s->do_padding = 0;
515     }
516
517     /* compute the header + bit alloc size */
518     current_frame_size = 32;
519     alloc = s->alloc_table;
520     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
521         incr = alloc[0];
522         current_frame_size += incr * s->nb_channels;
523         alloc += 1 << incr;
524     }
525     for(;;) {
526         /* look for the subband with the largest signal to mask ratio */
527         max_sb = -1;
528         max_ch = -1;
529         max_smr = 0x80000000;
530         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
531             for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
532                 if (smr[ch][i] > max_smr && subband_status[ch][i] != SB_NOMORE) {
533                     max_smr = smr[ch][i];
534                     max_sb = i;
535                     max_ch = ch;
536                 }
537             }
538         }
539 #if 0
540         printf("current=%d max=%d max_sb=%d alloc=%d\n", 
541                current_frame_size, max_frame_size, max_sb,
542                bit_alloc[max_sb]);
543 #endif        
544         if (max_sb < 0)
545             break;
546         
547         /* find alloc table entry (XXX: not optimal, should use
548            pointer table) */
549         alloc = s->alloc_table;
550         for(i=0;i<max_sb;i++) {
551             alloc += 1 << alloc[0];
552         }
553
554         if (subband_status[max_ch][max_sb] == SB_NOTALLOCATED) {
555             /* nothing was coded for this band: add the necessary bits */
556             incr = 2 + nb_scale_factors[s->scale_code[max_ch][max_sb]] * 6;
557             incr += total_quant_bits[alloc[1]];
558         } else {
559             /* increments bit allocation */
560             b = bit_alloc[max_ch][max_sb];
561             incr = total_quant_bits[alloc[b + 1]] - 
562                 total_quant_bits[alloc[b]];
563         }
564
565         if (current_frame_size + incr <= max_frame_size) {
566             /* can increase size */
567             b = ++bit_alloc[max_ch][max_sb];
568             current_frame_size += incr;
569             /* decrease smr by the resolution we added */
570             smr[max_ch][max_sb] = smr1[max_ch][max_sb] - quant_snr[alloc[b]];
571             /* max allocation size reached ? */
572             if (b == ((1 << alloc[0]) - 1))
573                 subband_status[max_ch][max_sb] = SB_NOMORE;
574             else
575                 subband_status[max_ch][max_sb] = SB_ALLOCATED;
576         } else {
577             /* cannot increase the size of this subband */
578             subband_status[max_ch][max_sb] = SB_NOMORE;
579         }
580     }
581     *padding = max_frame_size - current_frame_size;
582     assert(*padding >= 0);
583
584 #if 0
585     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
586         printf("%d ", bit_alloc[i]);
587     }
588     printf("\n");
589 #endif
590 }
591
592 /*
593  * Output the mpeg audio layer 2 frame. Note how the code is small
594  * compared to other encoders :-)
595  */
596 static void encode_frame(MpegAudioContext *s,
597                          unsigned char bit_alloc[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT],
598                          int padding)
599 {
600     int i, j, k, l, bit_alloc_bits, b, ch;
601     unsigned char *sf;
602     int q[3];
603     PutBitContext *p = &s->pb;
604
605     /* header */
606
607     put_bits(p, 12, 0xfff);
608     put_bits(p, 1, 1 - s->lsf); /* 1 = mpeg1 ID, 0 = mpeg2 lsf ID */
609     put_bits(p, 2, 4-2);  /* layer 2 */
610     put_bits(p, 1, 1); /* no error protection */
611     put_bits(p, 4, s->bitrate_index);
612     put_bits(p, 2, s->freq_index);
613     put_bits(p, 1, s->do_padding); /* use padding */
614     put_bits(p, 1, 0);             /* private_bit */
615     put_bits(p, 2, s->nb_channels == 2 ? MPA_STEREO : MPA_MONO);
616     put_bits(p, 2, 0); /* mode_ext */
617     put_bits(p, 1, 0); /* no copyright */
618     put_bits(p, 1, 1); /* original */
619     put_bits(p, 2, 0); /* no emphasis */
620
621     /* bit allocation */
622     j = 0;
623     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
624         bit_alloc_bits = s->alloc_table[j];
625         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
626             put_bits(p, bit_alloc_bits, bit_alloc[ch][i]);
627         }
628         j += 1 << bit_alloc_bits;
629     }
630     
631     /* scale codes */
632     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
633         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
634             if (bit_alloc[ch][i]) 
635                 put_bits(p, 2, s->scale_code[ch][i]);
636         }
637     }
638
639     /* scale factors */
640     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
641         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
642             if (bit_alloc[ch][i]) {
643                 sf = &s->scale_factors[ch][i][0];
644                 switch(s->scale_code[ch][i]) {
645                 case 0:
646                     put_bits(p, 6, sf[0]);
647                     put_bits(p, 6, sf[1]);
648                     put_bits(p, 6, sf[2]);
649                     break;
650                 case 3:
651                 case 1:
652                     put_bits(p, 6, sf[0]);
653                     put_bits(p, 6, sf[2]);
654                     break;
655                 case 2:
656                     put_bits(p, 6, sf[0]);
657                     break;
658                 }
659             }
660         }
661     }
662     
663     /* quantization & write sub band samples */
664
665     for(k=0;k<3;k++) {
666         for(l=0;l<12;l+=3) {
667             j = 0;
668             for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
669                 bit_alloc_bits = s->alloc_table[j];
670                 for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
671                     b = bit_alloc[ch][i];
672                     if (b) {
673                         int qindex, steps, m, sample, bits;
674                         /* we encode 3 sub band samples of the same sub band at a time */
675                         qindex = s->alloc_table[j+b];
676                         steps = quant_steps[qindex];
677                         for(m=0;m<3;m++) {
678                             sample = s->sb_samples[ch][k][l + m][i];
679                             /* divide by scale factor */
680 #ifdef USE_FLOATS
681                             {
682                                 float a;
683                                 a = (float)sample * scale_factor_inv_table[s->scale_factors[ch][i][k]];
684                                 q[m] = (int)((a + 1.0) * steps * 0.5);
685                             }
686 #else
687                             {
688                                 int q1, e, shift, mult;
689                                 e = s->scale_factors[ch][i][k];
690                                 shift = scale_factor_shift[e];
691                                 mult = scale_factor_mult[e];
692                                 
693                                 /* normalize to P bits */
694                                 if (shift < 0)
695                                     q1 = sample << (-shift);
696                                 else
697                                     q1 = sample >> shift;
698                                 q1 = (q1 * mult) >> P;
699                                 q[m] = ((q1 + (1 << P)) * steps) >> (P + 1);
700                             }
701 #endif
702                             if (q[m] >= steps)
703                                 q[m] = steps - 1;
704                             assert(q[m] >= 0 && q[m] < steps);
705                         }
706                         bits = quant_bits[qindex];
707                         if (bits < 0) {
708                             /* group the 3 values to save bits */
709                             put_bits(p, -bits, 
710                                      q[0] + steps * (q[1] + steps * q[2]));
711 #if 0
712                             printf("%d: gr1 %d\n", 
713                                    i, q[0] + steps * (q[1] + steps * q[2]));
714 #endif
715                         } else {
716 #if 0
717                             printf("%d: gr3 %d %d %d\n", 
718                                    i, q[0], q[1], q[2]);
719 #endif                               
720                             put_bits(p, bits, q[0]);
721                             put_bits(p, bits, q[1]);
722                             put_bits(p, bits, q[2]);
723                         }
724                     }
725                 }
726                 /* next subband in alloc table */
727                 j += 1 << bit_alloc_bits; 
728             }
729         }
730     }
731
732     /* padding */
733     for(i=0;i<padding;i++)
734         put_bits(p, 1, 0);
735
736     /* flush */
737     flush_put_bits(p);
738 }
739
740 int MPA_encode_frame(AVCodecContext *avctx,
741                      unsigned char *frame, int buf_size, void *data)
742 {
743     MpegAudioContext *s = avctx->priv_data;
744     short *samples = data;
745     short smr[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
746     unsigned char bit_alloc[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
747     int padding, i;
748
749     for(i=0;i<s->nb_channels;i++) {
750         filter(s, i, samples + i, s->nb_channels);
751     }
752
753     for(i=0;i<s->nb_channels;i++) {
754         compute_scale_factors(s->scale_code[i], s->scale_factors[i], 
755                               s->sb_samples[i], s->sblimit);
756     }
757     for(i=0;i<s->nb_channels;i++) {
758         psycho_acoustic_model(s, smr[i]);
759     }
760     compute_bit_allocation(s, smr, bit_alloc, &padding);
761
762     init_put_bits(&s->pb, frame, MPA_MAX_CODED_FRAME_SIZE, NULL, NULL);
763
764     encode_frame(s, bit_alloc, padding);
765     
766     s->nb_samples += MPA_FRAME_SIZE;
767     return pbBufPtr(&s->pb) - s->pb.buf;
768 }
769
770 static int MPA_encode_close(AVCodecContext *avctx)
771 {
772     av_freep(&avctx->coded_frame);
773 }
774
775 AVCodec mp2_encoder = {
776     "mp2",
777     CODEC_TYPE_AUDIO,
778     CODEC_ID_MP2,
779     sizeof(MpegAudioContext),
780     MPA_encode_init,
781     MPA_encode_frame,
782     MPA_encode_close,
783     NULL,
784 };
785
786 #undef FIX