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