tests: Move all test programs to a subdirectory
[ffmpeg.git] / libavcodec / mpegaudioenc.c
1 /*
2  * The simplest mpeg audio layer 2 encoder
3  * Copyright (c) 2000, 2001 Fabrice Bellard
4  *
5  * This file is part of Libav.
6  *
7  * Libav 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  * Libav 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 Libav; 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
24  * The simplest mpeg audio layer 2 encoder.
25  */
26
27 #include "libavutil/channel_layout.h"
28
29 #include "avcodec.h"
30 #include "internal.h"
31 #include "put_bits.h"
32
33 #define FRAC_BITS   15   /* fractional bits for sb_samples and dct */
34 #define WFRAC_BITS  14   /* fractional bits for window */
35
36 #include "mpegaudio.h"
37 #include "mpegaudiodsp.h"
38 #include "mpegaudiodata.h"
39 #include "mpegaudiotab.h"
40
41 /* currently, cannot change these constants (need to modify
42    quantization stage) */
43 #define MUL(a,b) (((int64_t)(a) * (int64_t)(b)) >> FRAC_BITS)
44
45 #define SAMPLES_BUF_SIZE 4096
46
47 typedef struct MpegAudioContext {
48     PutBitContext pb;
49     int nb_channels;
50     int lsf;           /* 1 if mpeg2 low bitrate selected */
51     int bitrate_index; /* bit rate */
52     int freq_index;
53     int frame_size; /* frame size, in bits, without padding */
54     /* padding computation */
55     int frame_frac, frame_frac_incr, do_padding;
56     short samples_buf[MPA_MAX_CHANNELS][SAMPLES_BUF_SIZE]; /* buffer for filter */
57     int samples_offset[MPA_MAX_CHANNELS];       /* offset in samples_buf */
58     int sb_samples[MPA_MAX_CHANNELS][3][12][SBLIMIT];
59     unsigned char scale_factors[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT][3]; /* scale factors */
60     /* code to group 3 scale factors */
61     unsigned char scale_code[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
62     int sblimit; /* number of used subbands */
63     const unsigned char *alloc_table;
64     int16_t filter_bank[512];
65     int scale_factor_table[64];
66     unsigned char scale_diff_table[128];
67     float scale_factor_inv_table[64];
68     unsigned short total_quant_bits[17]; /* total number of bits per allocation group */
69 } MpegAudioContext;
70
71 static av_cold int MPA_encode_init(AVCodecContext *avctx)
72 {
73     MpegAudioContext *s = avctx->priv_data;
74     int freq = avctx->sample_rate;
75     int bitrate = avctx->bit_rate;
76     int channels = avctx->channels;
77     int i, v, table;
78     float a;
79
80     if (channels <= 0 || channels > 2){
81         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "encoding %d channel(s) is not allowed in mp2\n", channels);
82         return AVERROR(EINVAL);
83     }
84     bitrate = bitrate / 1000;
85     s->nb_channels = channels;
86     avctx->frame_size = MPA_FRAME_SIZE;
87     avctx->initial_padding = 512 - 32 + 1;
88
89     /* encoding freq */
90     s->lsf = 0;
91     for(i=0;i<3;i++) {
92         if (avpriv_mpa_freq_tab[i] == freq)
93             break;
94         if ((avpriv_mpa_freq_tab[i] / 2) == freq) {
95             s->lsf = 1;
96             break;
97         }
98     }
99     if (i == 3){
100         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Sampling rate %d is not allowed in mp2\n", freq);
101         return AVERROR(EINVAL);
102     }
103     s->freq_index = i;
104
105     /* encoding bitrate & frequency */
106     for(i=0;i<15;i++) {
107         if (avpriv_mpa_bitrate_tab[s->lsf][1][i] == bitrate)
108             break;
109     }
110     if (i == 15){
111         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "bitrate %d is not allowed in mp2\n", bitrate);
112         return AVERROR(EINVAL);
113     }
114     s->bitrate_index = i;
115
116     /* compute total header size & pad bit */
117
118     a = (float)(bitrate * 1000 * MPA_FRAME_SIZE) / (freq * 8.0);
119     s->frame_size = ((int)a) * 8;
120
121     /* frame fractional size to compute padding */
122     s->frame_frac = 0;
123     s->frame_frac_incr = (int)((a - floor(a)) * 65536.0);
124
125     /* select the right allocation table */
126     table = ff_mpa_l2_select_table(bitrate, s->nb_channels, freq, s->lsf);
127
128     /* number of used subbands */
129     s->sblimit = ff_mpa_sblimit_table[table];
130     s->alloc_table = ff_mpa_alloc_tables[table];
131
132     ff_dlog(avctx, "%d kb/s, %d Hz, frame_size=%d bits, table=%d, padincr=%x\n",
133             bitrate, freq, s->frame_size, table, s->frame_frac_incr);
134
135     for(i=0;i<s->nb_channels;i++)
136         s->samples_offset[i] = 0;
137
138     for(i=0;i<257;i++) {
139         int v;
140         v = ff_mpa_enwindow[i];
141 #if WFRAC_BITS != 16
142         v = (v + (1 << (16 - WFRAC_BITS - 1))) >> (16 - WFRAC_BITS);
143 #endif
144         s->filter_bank[i] = v;
145         if ((i & 63) != 0)
146             v = -v;
147         if (i != 0)
148             s->filter_bank[512 - i] = v;
149     }
150
151     for(i=0;i<64;i++) {
152         v = (int)(pow(2.0, (3 - i) / 3.0) * (1 << 20));
153         if (v <= 0)
154             v = 1;
155         s->scale_factor_table[i] = v;
156         s->scale_factor_inv_table[i] = pow(2.0, -(3 - i) / 3.0) / (float)(1 << 20);
157     }
158     for(i=0;i<128;i++) {
159         v = i - 64;
160         if (v <= -3)
161             v = 0;
162         else if (v < 0)
163             v = 1;
164         else if (v == 0)
165             v = 2;
166         else if (v < 3)
167             v = 3;
168         else
169             v = 4;
170         s->scale_diff_table[i] = v;
171     }
172
173     for(i=0;i<17;i++) {
174         v = ff_mpa_quant_bits[i];
175         if (v < 0)
176             v = -v;
177         else
178             v = v * 3;
179         s->total_quant_bits[i] = 12 * v;
180     }
181
182     return 0;
183 }
184
185 /* 32 point floating point IDCT without 1/sqrt(2) coef zero scaling */
186 static void idct32(int *out, int *tab)
187 {
188     int i, j;
189     int *t, *t1, xr;
190     const int *xp = costab32;
191
192     for(j=31;j>=3;j-=2) tab[j] += tab[j - 2];
193
194     t = tab + 30;
195     t1 = tab + 2;
196     do {
197         t[0] += t[-4];
198         t[1] += t[1 - 4];
199         t -= 4;
200     } while (t != t1);
201
202     t = tab + 28;
203     t1 = tab + 4;
204     do {
205         t[0] += t[-8];
206         t[1] += t[1-8];
207         t[2] += t[2-8];
208         t[3] += t[3-8];
209         t -= 8;
210     } while (t != t1);
211
212     t = tab;
213     t1 = tab + 32;
214     do {
215         t[ 3] = -t[ 3];
216         t[ 6] = -t[ 6];
217
218         t[11] = -t[11];
219         t[12] = -t[12];
220         t[13] = -t[13];
221         t[15] = -t[15];
222         t += 16;
223     } while (t != t1);
224
225
226     t = tab;
227     t1 = tab + 8;
228     do {
229         int x1, x2, x3, x4;
230
231         x3 = MUL(t[16], FIX(SQRT2*0.5));
232         x4 = t[0] - x3;
233         x3 = t[0] + x3;
234
235         x2 = MUL(-(t[24] + t[8]), FIX(SQRT2*0.5));
236         x1 = MUL((t[8] - x2), xp[0]);
237         x2 = MUL((t[8] + x2), xp[1]);
238
239         t[ 0] = x3 + x1;
240         t[ 8] = x4 - x2;
241         t[16] = x4 + x2;
242         t[24] = x3 - x1;
243         t++;
244     } while (t != t1);
245
246     xp += 2;
247     t = tab;
248     t1 = tab + 4;
249     do {
250         xr = MUL(t[28],xp[0]);
251         t[28] = (t[0] - xr);
252         t[0] = (t[0] + xr);
253
254         xr = MUL(t[4],xp[1]);
255         t[ 4] = (t[24] - xr);
256         t[24] = (t[24] + xr);
257
258         xr = MUL(t[20],xp[2]);
259         t[20] = (t[8] - xr);
260         t[ 8] = (t[8] + xr);
261
262         xr = MUL(t[12],xp[3]);
263         t[12] = (t[16] - xr);
264         t[16] = (t[16] + xr);
265         t++;
266     } while (t != t1);
267     xp += 4;
268
269     for (i = 0; i < 4; i++) {
270         xr = MUL(tab[30-i*4],xp[0]);
271         tab[30-i*4] = (tab[i*4] - xr);
272         tab[   i*4] = (tab[i*4] + xr);
273
274         xr = MUL(tab[ 2+i*4],xp[1]);
275         tab[ 2+i*4] = (tab[28-i*4] - xr);
276         tab[28-i*4] = (tab[28-i*4] + xr);
277
278         xr = MUL(tab[31-i*4],xp[0]);
279         tab[31-i*4] = (tab[1+i*4] - xr);
280         tab[ 1+i*4] = (tab[1+i*4] + xr);
281
282         xr = MUL(tab[ 3+i*4],xp[1]);
283         tab[ 3+i*4] = (tab[29-i*4] - xr);
284         tab[29-i*4] = (tab[29-i*4] + xr);
285
286         xp += 2;
287     }
288
289     t = tab + 30;
290     t1 = tab + 1;
291     do {
292         xr = MUL(t1[0], *xp);
293         t1[0] = (t[0] - xr);
294         t[0] = (t[0] + xr);
295         t -= 2;
296         t1 += 2;
297         xp++;
298     } while (t >= tab);
299
300     for(i=0;i<32;i++) {
301         out[i] = tab[bitinv32[i]];
302     }
303 }
304
305 #define WSHIFT (WFRAC_BITS + 15 - FRAC_BITS)
306
307 static void filter(MpegAudioContext *s, int ch, const short *samples, int incr)
308 {
309     short *p, *q;
310     int sum, offset, i, j;
311     int tmp[64];
312     int tmp1[32];
313     int *out;
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 = s->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
360 static void compute_scale_factors(MpegAudioContext *s,
361                                   unsigned char scale_code[SBLIMIT],
362                                   unsigned char scale_factors[SBLIMIT][3],
363                                   int sb_samples[3][12][SBLIMIT],
364                                   int sblimit)
365 {
366     int *p, vmax, v, n, i, j, k, code;
367     int index, d1, d2;
368     unsigned char *sf = &scale_factors[0][0];
369
370     for(j=0;j<sblimit;j++) {
371         for(i=0;i<3;i++) {
372             /* find the max absolute value */
373             p = &sb_samples[i][0][j];
374             vmax = abs(*p);
375             for(k=1;k<12;k++) {
376                 p += SBLIMIT;
377                 v = abs(*p);
378                 if (v > vmax)
379                     vmax = v;
380             }
381             /* compute the scale factor index using log 2 computations */
382             if (vmax > 1) {
383                 n = av_log2(vmax);
384                 /* n is the position of the MSB of vmax. now
385                    use at most 2 compares to find the index */
386                 index = (21 - n) * 3 - 3;
387                 if (index >= 0) {
388                     while (vmax <= s->scale_factor_table[index+1])
389                         index++;
390                 } else {
391                     index = 0; /* very unlikely case of overflow */
392                 }
393             } else {
394                 index = 62; /* value 63 is not allowed */
395             }
396
397             ff_dlog(NULL, "%2d:%d in=%x %x %d\n",
398                     j, i, vmax, s->scale_factor_table[index], index);
399             /* store the scale factor */
400             assert(index >=0 && index <= 63);
401             sf[i] = index;
402         }
403
404         /* compute the transmission factor : look if the scale factors
405            are close enough to each other */
406         d1 = s->scale_diff_table[sf[0] - sf[1] + 64];
407         d2 = s->scale_diff_table[sf[1] - sf[2] + 64];
408
409         /* handle the 25 cases */
410         switch(d1 * 5 + d2) {
411         case 0*5+0:
412         case 0*5+4:
413         case 3*5+4:
414         case 4*5+0:
415         case 4*5+4:
416             code = 0;
417             break;
418         case 0*5+1:
419         case 0*5+2:
420         case 4*5+1:
421         case 4*5+2:
422             code = 3;
423             sf[2] = sf[1];
424             break;
425         case 0*5+3:
426         case 4*5+3:
427             code = 3;
428             sf[1] = sf[2];
429             break;
430         case 1*5+0:
431         case 1*5+4:
432         case 2*5+4:
433             code = 1;
434             sf[1] = sf[0];
435             break;
436         case 1*5+1:
437         case 1*5+2:
438         case 2*5+0:
439         case 2*5+1:
440         case 2*5+2:
441             code = 2;
442             sf[1] = sf[2] = sf[0];
443             break;
444         case 2*5+3:
445         case 3*5+3:
446             code = 2;
447             sf[0] = sf[1] = sf[2];
448             break;
449         case 3*5+0:
450         case 3*5+1:
451         case 3*5+2:
452             code = 2;
453             sf[0] = sf[2] = sf[1];
454             break;
455         case 1*5+3:
456             code = 2;
457             if (sf[0] > sf[2])
458               sf[0] = sf[2];
459             sf[1] = sf[2] = sf[0];
460             break;
461         default:
462             assert(0); //cannot happen
463             code = 0;           /* kill warning */
464         }
465
466         ff_dlog(NULL, "%d: %2d %2d %2d %d %d -> %d\n", j,
467                 sf[0], sf[1], sf[2], d1, d2, code);
468         scale_code[j] = code;
469         sf += 3;
470     }
471 }
472
473 /* The most important function : psycho acoustic module. In this
474    encoder there is basically none, so this is the worst you can do,
475    but also this is the simpler. */
476 static void psycho_acoustic_model(MpegAudioContext *s, short smr[SBLIMIT])
477 {
478     int i;
479
480     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
481         smr[i] = (int)(fixed_smr[i] * 10);
482     }
483 }
484
485
486 #define SB_NOTALLOCATED  0
487 #define SB_ALLOCATED     1
488 #define SB_NOMORE        2
489
490 /* Try to maximize the smr while using a number of bits inferior to
491    the frame size. I tried to make the code simpler, faster and
492    smaller than other encoders :-) */
493 static void compute_bit_allocation(MpegAudioContext *s,
494                                    short smr1[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT],
495                                    unsigned char bit_alloc[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT],
496                                    int *padding)
497 {
498     int i, ch, b, max_smr, max_ch, max_sb, current_frame_size, max_frame_size;
499     int incr;
500     short smr[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
501     unsigned char subband_status[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
502     const unsigned char *alloc;
503
504     memcpy(smr, smr1, s->nb_channels * sizeof(short) * SBLIMIT);
505     memset(subband_status, SB_NOTALLOCATED, s->nb_channels * SBLIMIT);
506     memset(bit_alloc, 0, s->nb_channels * SBLIMIT);
507
508     /* compute frame size and padding */
509     max_frame_size = s->frame_size;
510     s->frame_frac += s->frame_frac_incr;
511     if (s->frame_frac >= 65536) {
512         s->frame_frac -= 65536;
513         s->do_padding = 1;
514         max_frame_size += 8;
515     } else {
516         s->do_padding = 0;
517     }
518
519     /* compute the header + bit alloc size */
520     current_frame_size = 32;
521     alloc = s->alloc_table;
522     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
523         incr = alloc[0];
524         current_frame_size += incr * s->nb_channels;
525         alloc += 1 << incr;
526     }
527     for(;;) {
528         /* look for the subband with the largest signal to mask ratio */
529         max_sb = -1;
530         max_ch = -1;
531         max_smr = INT_MIN;
532         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
533             for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
534                 if (smr[ch][i] > max_smr && subband_status[ch][i] != SB_NOMORE) {
535                     max_smr = smr[ch][i];
536                     max_sb = i;
537                     max_ch = ch;
538                 }
539             }
540         }
541         if (max_sb < 0)
542             break;
543         ff_dlog(NULL, "current=%d max=%d max_sb=%d max_ch=%d alloc=%d\n",
544                 current_frame_size, max_frame_size, max_sb, max_ch,
545                 bit_alloc[max_ch][max_sb]);
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 += s->total_quant_bits[alloc[1]];
558         } else {
559             /* increments bit allocation */
560             b = bit_alloc[max_ch][max_sb];
561             incr = s->total_quant_bits[alloc[b + 1]] -
562                 s->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
585 /*
586  * Output the MPEG audio layer 2 frame. Note how the code is small
587  * compared to other encoders :-)
588  */
589 static void encode_frame(MpegAudioContext *s,
590                          unsigned char bit_alloc[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT],
591                          int padding)
592 {
593     int i, j, k, l, bit_alloc_bits, b, ch;
594     unsigned char *sf;
595     int q[3];
596     PutBitContext *p = &s->pb;
597
598     /* header */
599
600     put_bits(p, 12, 0xfff);
601     put_bits(p, 1, 1 - s->lsf); /* 1 = MPEG-1 ID, 0 = MPEG-2 lsf ID */
602     put_bits(p, 2, 4-2);  /* layer 2 */
603     put_bits(p, 1, 1); /* no error protection */
604     put_bits(p, 4, s->bitrate_index);
605     put_bits(p, 2, s->freq_index);
606     put_bits(p, 1, s->do_padding); /* use padding */
607     put_bits(p, 1, 0);             /* private_bit */
608     put_bits(p, 2, s->nb_channels == 2 ? MPA_STEREO : MPA_MONO);
609     put_bits(p, 2, 0); /* mode_ext */
610     put_bits(p, 1, 0); /* no copyright */
611     put_bits(p, 1, 1); /* original */
612     put_bits(p, 2, 0); /* no emphasis */
613
614     /* bit allocation */
615     j = 0;
616     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
617         bit_alloc_bits = s->alloc_table[j];
618         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
619             put_bits(p, bit_alloc_bits, bit_alloc[ch][i]);
620         }
621         j += 1 << bit_alloc_bits;
622     }
623
624     /* scale codes */
625     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
626         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
627             if (bit_alloc[ch][i])
628                 put_bits(p, 2, s->scale_code[ch][i]);
629         }
630     }
631
632     /* scale factors */
633     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
634         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
635             if (bit_alloc[ch][i]) {
636                 sf = &s->scale_factors[ch][i][0];
637                 switch(s->scale_code[ch][i]) {
638                 case 0:
639                     put_bits(p, 6, sf[0]);
640                     put_bits(p, 6, sf[1]);
641                     put_bits(p, 6, sf[2]);
642                     break;
643                 case 3:
644                 case 1:
645                     put_bits(p, 6, sf[0]);
646                     put_bits(p, 6, sf[2]);
647                     break;
648                 case 2:
649                     put_bits(p, 6, sf[0]);
650                     break;
651                 }
652             }
653         }
654     }
655
656     /* quantization & write sub band samples */
657
658     for(k=0;k<3;k++) {
659         for(l=0;l<12;l+=3) {
660             j = 0;
661             for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
662                 bit_alloc_bits = s->alloc_table[j];
663                 for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
664                     b = bit_alloc[ch][i];
665                     if (b) {
666                         int qindex, steps, m, sample, bits;
667                         /* we encode 3 sub band samples of the same sub band at a time */
668                         qindex = s->alloc_table[j+b];
669                         steps = ff_mpa_quant_steps[qindex];
670                         for(m=0;m<3;m++) {
671                             float a;
672                             sample = s->sb_samples[ch][k][l + m][i];
673                             /* divide by scale factor */
674                             a = (float)sample * s->scale_factor_inv_table[s->scale_factors[ch][i][k]];
675                             q[m] = (int)((a + 1.0) * steps * 0.5);
676                             if (q[m] >= steps)
677                                 q[m] = steps - 1;
678                             assert(q[m] >= 0 && q[m] < steps);
679                         }
680                         bits = ff_mpa_quant_bits[qindex];
681                         if (bits < 0) {
682                             /* group the 3 values to save bits */
683                             put_bits(p, -bits,
684                                      q[0] + steps * (q[1] + steps * q[2]));
685                         } else {
686                             put_bits(p, bits, q[0]);
687                             put_bits(p, bits, q[1]);
688                             put_bits(p, bits, q[2]);
689                         }
690                     }
691                 }
692                 /* next subband in alloc table */
693                 j += 1 << bit_alloc_bits;
694             }
695         }
696     }
697
698     /* padding */
699     for(i=0;i<padding;i++)
700         put_bits(p, 1, 0);
701
702     /* flush */
703     flush_put_bits(p);
704 }
705
706 static int MPA_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt,
707                             const AVFrame *frame, int *got_packet_ptr)
708 {
709     MpegAudioContext *s = avctx->priv_data;
710     const int16_t *samples = (const int16_t *)frame->data[0];
711     short smr[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
712     unsigned char bit_alloc[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
713     int padding, i, ret;
714
715     for(i=0;i<s->nb_channels;i++) {
716         filter(s, i, samples + i, s->nb_channels);
717     }
718
719     for(i=0;i<s->nb_channels;i++) {
720         compute_scale_factors(s, s->scale_code[i], s->scale_factors[i],
721                               s->sb_samples[i], s->sblimit);
722     }
723     for(i=0;i<s->nb_channels;i++) {
724         psycho_acoustic_model(s, smr[i]);
725     }
726     compute_bit_allocation(s, smr, bit_alloc, &padding);
727
728     if ((ret = ff_alloc_packet(avpkt, MPA_MAX_CODED_FRAME_SIZE))) {
729         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error getting output packet\n");
730         return ret;
731     }
732
733     init_put_bits(&s->pb, avpkt->data, avpkt->size);
734
735     encode_frame(s, bit_alloc, padding);
736
737     if (frame->pts != AV_NOPTS_VALUE)
738         avpkt->pts = frame->pts - ff_samples_to_time_base(avctx, avctx->initial_padding);
739
740     avpkt->size = put_bits_count(&s->pb) / 8;
741     *got_packet_ptr = 1;
742     return 0;
743 }
744
745 static const AVCodecDefault mp2_defaults[] = {
746     { "b", "384000" },
747     { NULL },
748 };
749
750 AVCodec ff_mp2_encoder = {
751     .name                  = "mp2",
752     .long_name             = NULL_IF_CONFIG_SMALL("MP2 (MPEG audio layer 2)"),
753     .type                  = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
754     .id                    = AV_CODEC_ID_MP2,
755     .priv_data_size        = sizeof(MpegAudioContext),
756     .init                  = MPA_encode_init,
757     .encode2               = MPA_encode_frame,
758     .sample_fmts           = (const enum AVSampleFormat[]){ AV_SAMPLE_FMT_S16,
759                                                             AV_SAMPLE_FMT_NONE },
760     .supported_samplerates = (const int[]){
761         44100, 48000,  32000, 22050, 24000, 16000, 0
762     },
763     .channel_layouts       = (const uint64_t[]){ AV_CH_LAYOUT_MONO,
764                                                  AV_CH_LAYOUT_STEREO,
765                                                  0 },
766     .defaults              = mp2_defaults,
767 };