normalize calls to ff_alloc_packet2
[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 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
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
39 /* currently, cannot change these constants (need to modify
40    quantization stage) */
41 #define MUL(a,b) (((int64_t)(a) * (int64_t)(b)) >> FRAC_BITS)
42
43 #define SAMPLES_BUF_SIZE 4096
44
45 typedef struct MpegAudioContext {
46     PutBitContext pb;
47     int nb_channels;
48     int lsf;           /* 1 if mpeg2 low bitrate selected */
49     int bitrate_index; /* bit rate */
50     int freq_index;
51     int frame_size; /* frame size, in bits, without padding */
52     /* padding computation */
53     int frame_frac, frame_frac_incr, do_padding;
54     short samples_buf[MPA_MAX_CHANNELS][SAMPLES_BUF_SIZE]; /* buffer for filter */
55     int samples_offset[MPA_MAX_CHANNELS];       /* offset in samples_buf */
56     int sb_samples[MPA_MAX_CHANNELS][3][12][SBLIMIT];
57     unsigned char scale_factors[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT][3]; /* scale factors */
58     /* code to group 3 scale factors */
59     unsigned char scale_code[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
60     int sblimit; /* number of used subbands */
61     const unsigned char *alloc_table;
62 } MpegAudioContext;
63
64 /* define it to use floats in quantization (I don't like floats !) */
65 #define USE_FLOATS
66
67 #include "mpegaudiodata.h"
68 #include "mpegaudiotab.h"
69
70 static av_cold int MPA_encode_init(AVCodecContext *avctx)
71 {
72     MpegAudioContext *s = avctx->priv_data;
73     int freq = avctx->sample_rate;
74     int bitrate = avctx->bit_rate;
75     int channels = avctx->channels;
76     int i, v, table;
77     float a;
78
79     if (channels <= 0 || channels > 2){
80         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "encoding %d channel(s) is not allowed in mp2\n", channels);
81         return AVERROR(EINVAL);
82     }
83     bitrate = bitrate / 1000;
84     s->nb_channels = channels;
85     avctx->frame_size = MPA_FRAME_SIZE;
86     avctx->delay      = 512 - 32 + 1;
87
88     /* encoding freq */
89     s->lsf = 0;
90     for(i=0;i<3;i++) {
91         if (avpriv_mpa_freq_tab[i] == freq)
92             break;
93         if ((avpriv_mpa_freq_tab[i] / 2) == freq) {
94             s->lsf = 1;
95             break;
96         }
97     }
98     if (i == 3){
99         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Sampling rate %d is not allowed in mp2\n", freq);
100         return AVERROR(EINVAL);
101     }
102     s->freq_index = i;
103
104     /* encoding bitrate & frequency */
105     for(i=0;i<15;i++) {
106         if (avpriv_mpa_bitrate_tab[s->lsf][1][i] == bitrate)
107             break;
108     }
109     if (i == 15){
110         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "bitrate %d is not allowed in mp2\n", bitrate);
111         return AVERROR(EINVAL);
112     }
113     s->bitrate_index = i;
114
115     /* compute total header size & pad bit */
116
117     a = (float)(bitrate * 1000 * MPA_FRAME_SIZE) / (freq * 8.0);
118     s->frame_size = ((int)a) * 8;
119
120     /* frame fractional size to compute padding */
121     s->frame_frac = 0;
122     s->frame_frac_incr = (int)((a - floor(a)) * 65536.0);
123
124     /* select the right allocation table */
125     table = ff_mpa_l2_select_table(bitrate, s->nb_channels, freq, s->lsf);
126
127     /* number of used subbands */
128     s->sblimit = ff_mpa_sblimit_table[table];
129     s->alloc_table = ff_mpa_alloc_tables[table];
130
131     av_dlog(avctx, "%d kb/s, %d Hz, frame_size=%d bits, table=%d, padincr=%x\n",
132             bitrate, freq, s->frame_size, table, s->frame_frac_incr);
133
134     for(i=0;i<s->nb_channels;i++)
135         s->samples_offset[i] = 0;
136
137     for(i=0;i<257;i++) {
138         int v;
139         v = ff_mpa_enwindow[i];
140 #if WFRAC_BITS != 16
141         v = (v + (1 << (16 - WFRAC_BITS - 1))) >> (16 - WFRAC_BITS);
142 #endif
143         filter_bank[i] = v;
144         if ((i & 63) != 0)
145             v = -v;
146         if (i != 0)
147             filter_bank[512 - i] = v;
148     }
149
150     for(i=0;i<64;i++) {
151         v = (int)(exp2((3 - i) / 3.0) * (1 << 20));
152         if (v <= 0)
153             v = 1;
154         scale_factor_table[i] = v;
155 #ifdef USE_FLOATS
156         scale_factor_inv_table[i] = exp2(-(3 - i) / 3.0) / (float)(1 << 20);
157 #else
158 #define P 15
159         scale_factor_shift[i] = 21 - P - (i / 3);
160         scale_factor_mult[i] = (1 << P) * exp2((i % 3) / 3.0);
161 #endif
162     }
163     for(i=0;i<128;i++) {
164         v = i - 64;
165         if (v <= -3)
166             v = 0;
167         else if (v < 0)
168             v = 1;
169         else if (v == 0)
170             v = 2;
171         else if (v < 3)
172             v = 3;
173         else
174             v = 4;
175         scale_diff_table[i] = v;
176     }
177
178     for(i=0;i<17;i++) {
179         v = ff_mpa_quant_bits[i];
180         if (v < 0)
181             v = -v;
182         else
183             v = v * 3;
184         total_quant_bits[i] = 12 * v;
185     }
186
187 #if FF_API_OLD_ENCODE_AUDIO
188     avctx->coded_frame= avcodec_alloc_frame();
189     if (!avctx->coded_frame)
190         return AVERROR(ENOMEM);
191 #endif
192
193     return 0;
194 }
195
196 /* 32 point floating point IDCT without 1/sqrt(2) coef zero scaling */
197 static void idct32(int *out, int *tab)
198 {
199     int i, j;
200     int *t, *t1, xr;
201     const int *xp = costab32;
202
203     for(j=31;j>=3;j-=2) tab[j] += tab[j - 2];
204
205     t = tab + 30;
206     t1 = tab + 2;
207     do {
208         t[0] += t[-4];
209         t[1] += t[1 - 4];
210         t -= 4;
211     } while (t != t1);
212
213     t = tab + 28;
214     t1 = tab + 4;
215     do {
216         t[0] += t[-8];
217         t[1] += t[1-8];
218         t[2] += t[2-8];
219         t[3] += t[3-8];
220         t -= 8;
221     } while (t != t1);
222
223     t = tab;
224     t1 = tab + 32;
225     do {
226         t[ 3] = -t[ 3];
227         t[ 6] = -t[ 6];
228
229         t[11] = -t[11];
230         t[12] = -t[12];
231         t[13] = -t[13];
232         t[15] = -t[15];
233         t += 16;
234     } while (t != t1);
235
236
237     t = tab;
238     t1 = tab + 8;
239     do {
240         int x1, x2, x3, x4;
241
242         x3 = MUL(t[16], FIX(SQRT2*0.5));
243         x4 = t[0] - x3;
244         x3 = t[0] + x3;
245
246         x2 = MUL(-(t[24] + t[8]), FIX(SQRT2*0.5));
247         x1 = MUL((t[8] - x2), xp[0]);
248         x2 = MUL((t[8] + x2), xp[1]);
249
250         t[ 0] = x3 + x1;
251         t[ 8] = x4 - x2;
252         t[16] = x4 + x2;
253         t[24] = x3 - x1;
254         t++;
255     } while (t != t1);
256
257     xp += 2;
258     t = tab;
259     t1 = tab + 4;
260     do {
261         xr = MUL(t[28],xp[0]);
262         t[28] = (t[0] - xr);
263         t[0] = (t[0] + xr);
264
265         xr = MUL(t[4],xp[1]);
266         t[ 4] = (t[24] - xr);
267         t[24] = (t[24] + xr);
268
269         xr = MUL(t[20],xp[2]);
270         t[20] = (t[8] - xr);
271         t[ 8] = (t[8] + xr);
272
273         xr = MUL(t[12],xp[3]);
274         t[12] = (t[16] - xr);
275         t[16] = (t[16] + xr);
276         t++;
277     } while (t != t1);
278     xp += 4;
279
280     for (i = 0; i < 4; i++) {
281         xr = MUL(tab[30-i*4],xp[0]);
282         tab[30-i*4] = (tab[i*4] - xr);
283         tab[   i*4] = (tab[i*4] + xr);
284
285         xr = MUL(tab[ 2+i*4],xp[1]);
286         tab[ 2+i*4] = (tab[28-i*4] - xr);
287         tab[28-i*4] = (tab[28-i*4] + xr);
288
289         xr = MUL(tab[31-i*4],xp[0]);
290         tab[31-i*4] = (tab[1+i*4] - xr);
291         tab[ 1+i*4] = (tab[1+i*4] + xr);
292
293         xr = MUL(tab[ 3+i*4],xp[1]);
294         tab[ 3+i*4] = (tab[29-i*4] - xr);
295         tab[29-i*4] = (tab[29-i*4] + xr);
296
297         xp += 2;
298     }
299
300     t = tab + 30;
301     t1 = tab + 1;
302     do {
303         xr = MUL(t1[0], *xp);
304         t1[0] = (t[0] - xr);
305         t[0] = (t[0] + xr);
306         t -= 2;
307         t1 += 2;
308         xp++;
309     } while (t >= tab);
310
311     for(i=0;i<32;i++) {
312         out[i] = tab[bitinv32[i]];
313     }
314 }
315
316 #define WSHIFT (WFRAC_BITS + 15 - FRAC_BITS)
317
318 static void filter(MpegAudioContext *s, int ch, const short *samples, int incr)
319 {
320     short *p, *q;
321     int sum, offset, i, j;
322     int tmp[64];
323     int tmp1[32];
324     int *out;
325
326     offset = s->samples_offset[ch];
327     out = &s->sb_samples[ch][0][0][0];
328     for(j=0;j<36;j++) {
329         /* 32 samples at once */
330         for(i=0;i<32;i++) {
331             s->samples_buf[ch][offset + (31 - i)] = samples[0];
332             samples += incr;
333         }
334
335         /* filter */
336         p = s->samples_buf[ch] + offset;
337         q = filter_bank;
338         /* maxsum = 23169 */
339         for(i=0;i<64;i++) {
340             sum = p[0*64] * q[0*64];
341             sum += p[1*64] * q[1*64];
342             sum += p[2*64] * q[2*64];
343             sum += p[3*64] * q[3*64];
344             sum += p[4*64] * q[4*64];
345             sum += p[5*64] * q[5*64];
346             sum += p[6*64] * q[6*64];
347             sum += p[7*64] * q[7*64];
348             tmp[i] = sum;
349             p++;
350             q++;
351         }
352         tmp1[0] = tmp[16] >> WSHIFT;
353         for( i=1; i<=16; i++ ) tmp1[i] = (tmp[i+16]+tmp[16-i]) >> WSHIFT;
354         for( i=17; i<=31; i++ ) tmp1[i] = (tmp[i+16]-tmp[80-i]) >> WSHIFT;
355
356         idct32(out, tmp1);
357
358         /* advance of 32 samples */
359         offset -= 32;
360         out += 32;
361         /* handle the wrap around */
362         if (offset < 0) {
363             memmove(s->samples_buf[ch] + SAMPLES_BUF_SIZE - (512 - 32),
364                     s->samples_buf[ch], (512 - 32) * 2);
365             offset = SAMPLES_BUF_SIZE - 512;
366         }
367     }
368     s->samples_offset[ch] = offset;
369 }
370
371 static void compute_scale_factors(unsigned char scale_code[SBLIMIT],
372                                   unsigned char scale_factors[SBLIMIT][3],
373                                   int sb_samples[3][12][SBLIMIT],
374                                   int sblimit)
375 {
376     int *p, vmax, v, n, i, j, k, code;
377     int index, d1, d2;
378     unsigned char *sf = &scale_factors[0][0];
379
380     for(j=0;j<sblimit;j++) {
381         for(i=0;i<3;i++) {
382             /* find the max absolute value */
383             p = &sb_samples[i][0][j];
384             vmax = abs(*p);
385             for(k=1;k<12;k++) {
386                 p += SBLIMIT;
387                 v = abs(*p);
388                 if (v > vmax)
389                     vmax = v;
390             }
391             /* compute the scale factor index using log 2 computations */
392             if (vmax > 1) {
393                 n = av_log2(vmax);
394                 /* n is the position of the MSB of vmax. now
395                    use at most 2 compares to find the index */
396                 index = (21 - n) * 3 - 3;
397                 if (index >= 0) {
398                     while (vmax <= scale_factor_table[index+1])
399                         index++;
400                 } else {
401                     index = 0; /* very unlikely case of overflow */
402                 }
403             } else {
404                 index = 62; /* value 63 is not allowed */
405             }
406
407             av_dlog(NULL, "%2d:%d in=%x %x %d\n",
408                     j, i, vmax, scale_factor_table[index], index);
409             /* store the scale factor */
410             av_assert2(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             av_assert2(0); //cannot happen
473             code = 0;           /* kill warning */
474         }
475
476         av_dlog(NULL, "%d: %2d %2d %2d %d %d -> %d\n", j,
477                 sf[0], sf[1], sf[2], d1, d2, code);
478         scale_code[j] = code;
479         sf += 3;
480     }
481 }
482
483 /* The most important function : psycho acoustic module. In this
484    encoder there is basically none, so this is the worst you can do,
485    but also this is the simpler. */
486 static void psycho_acoustic_model(MpegAudioContext *s, short smr[SBLIMIT])
487 {
488     int i;
489
490     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
491         smr[i] = (int)(fixed_smr[i] * 10);
492     }
493 }
494
495
496 #define SB_NOTALLOCATED  0
497 #define SB_ALLOCATED     1
498 #define SB_NOMORE        2
499
500 /* Try to maximize the smr while using a number of bits inferior to
501    the frame size. I tried to make the code simpler, faster and
502    smaller than other encoders :-) */
503 static void compute_bit_allocation(MpegAudioContext *s,
504                                    short smr1[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT],
505                                    unsigned char bit_alloc[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT],
506                                    int *padding)
507 {
508     int i, ch, b, max_smr, max_ch, max_sb, current_frame_size, max_frame_size;
509     int incr;
510     short smr[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
511     unsigned char subband_status[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
512     const unsigned char *alloc;
513
514     memcpy(smr, smr1, s->nb_channels * sizeof(short) * SBLIMIT);
515     memset(subband_status, SB_NOTALLOCATED, s->nb_channels * SBLIMIT);
516     memset(bit_alloc, 0, s->nb_channels * SBLIMIT);
517
518     /* compute frame size and padding */
519     max_frame_size = s->frame_size;
520     s->frame_frac += s->frame_frac_incr;
521     if (s->frame_frac >= 65536) {
522         s->frame_frac -= 65536;
523         s->do_padding = 1;
524         max_frame_size += 8;
525     } else {
526         s->do_padding = 0;
527     }
528
529     /* compute the header + bit alloc size */
530     current_frame_size = 32;
531     alloc = s->alloc_table;
532     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
533         incr = alloc[0];
534         current_frame_size += incr * s->nb_channels;
535         alloc += 1 << incr;
536     }
537     for(;;) {
538         /* look for the subband with the largest signal to mask ratio */
539         max_sb = -1;
540         max_ch = -1;
541         max_smr = INT_MIN;
542         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
543             for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
544                 if (smr[ch][i] > max_smr && subband_status[ch][i] != SB_NOMORE) {
545                     max_smr = smr[ch][i];
546                     max_sb = i;
547                     max_ch = ch;
548                 }
549             }
550         }
551         if (max_sb < 0)
552             break;
553         av_dlog(NULL, "current=%d max=%d max_sb=%d max_ch=%d alloc=%d\n",
554                 current_frame_size, max_frame_size, max_sb, max_ch,
555                 bit_alloc[max_ch][max_sb]);
556
557         /* find alloc table entry (XXX: not optimal, should use
558            pointer table) */
559         alloc = s->alloc_table;
560         for(i=0;i<max_sb;i++) {
561             alloc += 1 << alloc[0];
562         }
563
564         if (subband_status[max_ch][max_sb] == SB_NOTALLOCATED) {
565             /* nothing was coded for this band: add the necessary bits */
566             incr = 2 + nb_scale_factors[s->scale_code[max_ch][max_sb]] * 6;
567             incr += total_quant_bits[alloc[1]];
568         } else {
569             /* increments bit allocation */
570             b = bit_alloc[max_ch][max_sb];
571             incr = total_quant_bits[alloc[b + 1]] -
572                 total_quant_bits[alloc[b]];
573         }
574
575         if (current_frame_size + incr <= max_frame_size) {
576             /* can increase size */
577             b = ++bit_alloc[max_ch][max_sb];
578             current_frame_size += incr;
579             /* decrease smr by the resolution we added */
580             smr[max_ch][max_sb] = smr1[max_ch][max_sb] - quant_snr[alloc[b]];
581             /* max allocation size reached ? */
582             if (b == ((1 << alloc[0]) - 1))
583                 subband_status[max_ch][max_sb] = SB_NOMORE;
584             else
585                 subband_status[max_ch][max_sb] = SB_ALLOCATED;
586         } else {
587             /* cannot increase the size of this subband */
588             subband_status[max_ch][max_sb] = SB_NOMORE;
589         }
590     }
591     *padding = max_frame_size - current_frame_size;
592     av_assert0(*padding >= 0);
593 }
594
595 /*
596  * Output the mpeg audio layer 2 frame. Note how the code is small
597  * compared to other encoders :-)
598  */
599 static void encode_frame(MpegAudioContext *s,
600                          unsigned char bit_alloc[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT],
601                          int padding)
602 {
603     int i, j, k, l, bit_alloc_bits, b, ch;
604     unsigned char *sf;
605     int q[3];
606     PutBitContext *p = &s->pb;
607
608     /* header */
609
610     put_bits(p, 12, 0xfff);
611     put_bits(p, 1, 1 - s->lsf); /* 1 = mpeg1 ID, 0 = mpeg2 lsf ID */
612     put_bits(p, 2, 4-2);  /* layer 2 */
613     put_bits(p, 1, 1); /* no error protection */
614     put_bits(p, 4, s->bitrate_index);
615     put_bits(p, 2, s->freq_index);
616     put_bits(p, 1, s->do_padding); /* use padding */
617     put_bits(p, 1, 0);             /* private_bit */
618     put_bits(p, 2, s->nb_channels == 2 ? MPA_STEREO : MPA_MONO);
619     put_bits(p, 2, 0); /* mode_ext */
620     put_bits(p, 1, 0); /* no copyright */
621     put_bits(p, 1, 1); /* original */
622     put_bits(p, 2, 0); /* no emphasis */
623
624     /* bit allocation */
625     j = 0;
626     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
627         bit_alloc_bits = s->alloc_table[j];
628         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
629             put_bits(p, bit_alloc_bits, bit_alloc[ch][i]);
630         }
631         j += 1 << bit_alloc_bits;
632     }
633
634     /* scale codes */
635     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
636         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
637             if (bit_alloc[ch][i])
638                 put_bits(p, 2, s->scale_code[ch][i]);
639         }
640     }
641
642     /* scale factors */
643     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
644         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
645             if (bit_alloc[ch][i]) {
646                 sf = &s->scale_factors[ch][i][0];
647                 switch(s->scale_code[ch][i]) {
648                 case 0:
649                     put_bits(p, 6, sf[0]);
650                     put_bits(p, 6, sf[1]);
651                     put_bits(p, 6, sf[2]);
652                     break;
653                 case 3:
654                 case 1:
655                     put_bits(p, 6, sf[0]);
656                     put_bits(p, 6, sf[2]);
657                     break;
658                 case 2:
659                     put_bits(p, 6, sf[0]);
660                     break;
661                 }
662             }
663         }
664     }
665
666     /* quantization & write sub band samples */
667
668     for(k=0;k<3;k++) {
669         for(l=0;l<12;l+=3) {
670             j = 0;
671             for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
672                 bit_alloc_bits = s->alloc_table[j];
673                 for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
674                     b = bit_alloc[ch][i];
675                     if (b) {
676                         int qindex, steps, m, sample, bits;
677                         /* we encode 3 sub band samples of the same sub band at a time */
678                         qindex = s->alloc_table[j+b];
679                         steps = ff_mpa_quant_steps[qindex];
680                         for(m=0;m<3;m++) {
681                             sample = s->sb_samples[ch][k][l + m][i];
682                             /* divide by scale factor */
683 #ifdef USE_FLOATS
684                             {
685                                 float a;
686                                 a = (float)sample * scale_factor_inv_table[s->scale_factors[ch][i][k]];
687                                 q[m] = (int)((a + 1.0) * steps * 0.5);
688                             }
689 #else
690                             {
691                                 int q1, e, shift, mult;
692                                 e = s->scale_factors[ch][i][k];
693                                 shift = scale_factor_shift[e];
694                                 mult = scale_factor_mult[e];
695
696                                 /* normalize to P bits */
697                                 if (shift < 0)
698                                     q1 = sample << (-shift);
699                                 else
700                                     q1 = sample >> shift;
701                                 q1 = (q1 * mult) >> P;
702                                 q[m] = ((q1 + (1 << P)) * steps) >> (P + 1);
703                             }
704 #endif
705                             if (q[m] >= steps)
706                                 q[m] = steps - 1;
707                             av_assert2(q[m] >= 0 && q[m] < steps);
708                         }
709                         bits = ff_mpa_quant_bits[qindex];
710                         if (bits < 0) {
711                             /* group the 3 values to save bits */
712                             put_bits(p, -bits,
713                                      q[0] + steps * (q[1] + steps * q[2]));
714                         } else {
715                             put_bits(p, bits, q[0]);
716                             put_bits(p, bits, q[1]);
717                             put_bits(p, bits, q[2]);
718                         }
719                     }
720                 }
721                 /* next subband in alloc table */
722                 j += 1 << bit_alloc_bits;
723             }
724         }
725     }
726
727     /* padding */
728     for(i=0;i<padding;i++)
729         put_bits(p, 1, 0);
730
731     /* flush */
732     flush_put_bits(p);
733 }
734
735 static int MPA_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt,
736                             const AVFrame *frame, int *got_packet_ptr)
737 {
738     MpegAudioContext *s = avctx->priv_data;
739     const int16_t *samples = (const int16_t *)frame->data[0];
740     short smr[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
741     unsigned char bit_alloc[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
742     int padding, i, ret;
743
744     for(i=0;i<s->nb_channels;i++) {
745         filter(s, i, samples + i, s->nb_channels);
746     }
747
748     for(i=0;i<s->nb_channels;i++) {
749         compute_scale_factors(s->scale_code[i], s->scale_factors[i],
750                               s->sb_samples[i], s->sblimit);
751     }
752     for(i=0;i<s->nb_channels;i++) {
753         psycho_acoustic_model(s, smr[i]);
754     }
755     compute_bit_allocation(s, smr, bit_alloc, &padding);
756
757     if ((ret = ff_alloc_packet2(avctx, avpkt, MPA_MAX_CODED_FRAME_SIZE)) < 0)
758         return ret;
759
760     init_put_bits(&s->pb, avpkt->data, avpkt->size);
761
762     encode_frame(s, bit_alloc, padding);
763
764     if (frame->pts != AV_NOPTS_VALUE)
765         avpkt->pts = frame->pts - ff_samples_to_time_base(avctx, avctx->delay);
766
767     avpkt->size = put_bits_count(&s->pb) / 8;
768     *got_packet_ptr = 1;
769     return 0;
770 }
771
772 static av_cold int MPA_encode_close(AVCodecContext *avctx)
773 {
774 #if FF_API_OLD_ENCODE_AUDIO
775     av_freep(&avctx->coded_frame);
776 #endif
777     return 0;
778 }
779
780 static const AVCodecDefault mp2_defaults[] = {
781     { "b",    "128k" },
782     { NULL },
783 };
784
785 AVCodec ff_mp2_encoder = {
786     .name                  = "mp2",
787     .type                  = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
788     .id                    = AV_CODEC_ID_MP2,
789     .priv_data_size        = sizeof(MpegAudioContext),
790     .init                  = MPA_encode_init,
791     .encode2               = MPA_encode_frame,
792     .close                 = MPA_encode_close,
793     .sample_fmts           = (const enum AVSampleFormat[]){ AV_SAMPLE_FMT_S16,
794                                                             AV_SAMPLE_FMT_NONE },
795     .supported_samplerates = (const int[]){
796         44100, 48000,  32000, 22050, 24000, 16000, 0
797     },
798     .channel_layouts       = (const uint64_t[]){ AV_CH_LAYOUT_MONO,
799                                                  AV_CH_LAYOUT_STEREO,
800                                                  0 },
801     .long_name             = NULL_IF_CONFIG_SMALL("MP2 (MPEG audio layer 2)"),
802     .defaults              = mp2_defaults,
803 };