Merge commit 'a7a07cc98ac548297b5b0628cb81280e11952e3f'
[ffmpeg.git] / libavcodec / mpegaudioenc_template.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 #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 #if USE_FLOATS
68     float scale_factor_inv_table[64];
69 #else
70     int8_t scale_factor_shift[64];
71     unsigned short scale_factor_mult[64];
72 #endif
73     unsigned short total_quant_bits[17]; /* total number of bits per allocation group */
74 } MpegAudioContext;
75
76 static av_cold int MPA_encode_init(AVCodecContext *avctx)
77 {
78     MpegAudioContext *s = avctx->priv_data;
79     int freq = avctx->sample_rate;
80     int bitrate = avctx->bit_rate;
81     int channels = avctx->channels;
82     int i, v, table;
83     float a;
84
85     if (channels <= 0 || channels > 2){
86         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "encoding %d channel(s) is not allowed in mp2\n", channels);
87         return AVERROR(EINVAL);
88     }
89     bitrate = bitrate / 1000;
90     s->nb_channels = channels;
91     avctx->frame_size = MPA_FRAME_SIZE;
92     avctx->delay      = 512 - 32 + 1;
93
94     /* encoding freq */
95     s->lsf = 0;
96     for(i=0;i<3;i++) {
97         if (avpriv_mpa_freq_tab[i] == freq)
98             break;
99         if ((avpriv_mpa_freq_tab[i] / 2) == freq) {
100             s->lsf = 1;
101             break;
102         }
103     }
104     if (i == 3){
105         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Sampling rate %d is not allowed in mp2\n", freq);
106         return AVERROR(EINVAL);
107     }
108     s->freq_index = i;
109
110     /* encoding bitrate & frequency */
111     for(i=0;i<15;i++) {
112         if (avpriv_mpa_bitrate_tab[s->lsf][1][i] == bitrate)
113             break;
114     }
115     if (i == 15){
116         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "bitrate %d is not allowed in mp2\n", bitrate);
117         return AVERROR(EINVAL);
118     }
119     s->bitrate_index = i;
120
121     /* compute total header size & pad bit */
122
123     a = (float)(bitrate * 1000 * MPA_FRAME_SIZE) / (freq * 8.0);
124     s->frame_size = ((int)a) * 8;
125
126     /* frame fractional size to compute padding */
127     s->frame_frac = 0;
128     s->frame_frac_incr = (int)((a - floor(a)) * 65536.0);
129
130     /* select the right allocation table */
131     table = ff_mpa_l2_select_table(bitrate, s->nb_channels, freq, s->lsf);
132
133     /* number of used subbands */
134     s->sblimit = ff_mpa_sblimit_table[table];
135     s->alloc_table = ff_mpa_alloc_tables[table];
136
137     av_dlog(avctx, "%d kb/s, %d Hz, frame_size=%d bits, table=%d, padincr=%x\n",
138             bitrate, freq, s->frame_size, table, s->frame_frac_incr);
139
140     for(i=0;i<s->nb_channels;i++)
141         s->samples_offset[i] = 0;
142
143     for(i=0;i<257;i++) {
144         int v;
145         v = ff_mpa_enwindow[i];
146 #if WFRAC_BITS != 16
147         v = (v + (1 << (16 - WFRAC_BITS - 1))) >> (16 - WFRAC_BITS);
148 #endif
149         s->filter_bank[i] = v;
150         if ((i & 63) != 0)
151             v = -v;
152         if (i != 0)
153             s->filter_bank[512 - i] = v;
154     }
155
156     for(i=0;i<64;i++) {
157         v = (int)(exp2((3 - i) / 3.0) * (1 << 20));
158         if (v <= 0)
159             v = 1;
160         s->scale_factor_table[i] = v;
161 #if USE_FLOATS
162         s->scale_factor_inv_table[i] = exp2(-(3 - i) / 3.0) / (float)(1 << 20);
163 #else
164 #define P 15
165         s->scale_factor_shift[i] = 21 - P - (i / 3);
166         s->scale_factor_mult[i] = (1 << P) * exp2((i % 3) / 3.0);
167 #endif
168     }
169     for(i=0;i<128;i++) {
170         v = i - 64;
171         if (v <= -3)
172             v = 0;
173         else if (v < 0)
174             v = 1;
175         else if (v == 0)
176             v = 2;
177         else if (v < 3)
178             v = 3;
179         else
180             v = 4;
181         s->scale_diff_table[i] = v;
182     }
183
184     for(i=0;i<17;i++) {
185         v = ff_mpa_quant_bits[i];
186         if (v < 0)
187             v = -v;
188         else
189             v = v * 3;
190         s->total_quant_bits[i] = 12 * v;
191     }
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 = s->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(MpegAudioContext *s,
372                                   unsigned char scale_code[SBLIMIT],
373                                   unsigned char scale_factors[SBLIMIT][3],
374                                   int sb_samples[3][12][SBLIMIT],
375                                   int sblimit)
376 {
377     int *p, vmax, v, n, i, j, k, code;
378     int index, d1, d2;
379     unsigned char *sf = &scale_factors[0][0];
380
381     for(j=0;j<sblimit;j++) {
382         for(i=0;i<3;i++) {
383             /* find the max absolute value */
384             p = &sb_samples[i][0][j];
385             vmax = abs(*p);
386             for(k=1;k<12;k++) {
387                 p += SBLIMIT;
388                 v = abs(*p);
389                 if (v > vmax)
390                     vmax = v;
391             }
392             /* compute the scale factor index using log 2 computations */
393             if (vmax > 1) {
394                 n = av_log2(vmax);
395                 /* n is the position of the MSB of vmax. now
396                    use at most 2 compares to find the index */
397                 index = (21 - n) * 3 - 3;
398                 if (index >= 0) {
399                     while (vmax <= s->scale_factor_table[index+1])
400                         index++;
401                 } else {
402                     index = 0; /* very unlikely case of overflow */
403                 }
404             } else {
405                 index = 62; /* value 63 is not allowed */
406             }
407
408             av_dlog(NULL, "%2d:%d in=%x %x %d\n",
409                     j, i, vmax, s->scale_factor_table[index], index);
410             /* store the scale factor */
411             av_assert2(index >=0 && index <= 63);
412             sf[i] = index;
413         }
414
415         /* compute the transmission factor : look if the scale factors
416            are close enough to each other */
417         d1 = s->scale_diff_table[sf[0] - sf[1] + 64];
418         d2 = s->scale_diff_table[sf[1] - sf[2] + 64];
419
420         /* handle the 25 cases */
421         switch(d1 * 5 + d2) {
422         case 0*5+0:
423         case 0*5+4:
424         case 3*5+4:
425         case 4*5+0:
426         case 4*5+4:
427             code = 0;
428             break;
429         case 0*5+1:
430         case 0*5+2:
431         case 4*5+1:
432         case 4*5+2:
433             code = 3;
434             sf[2] = sf[1];
435             break;
436         case 0*5+3:
437         case 4*5+3:
438             code = 3;
439             sf[1] = sf[2];
440             break;
441         case 1*5+0:
442         case 1*5+4:
443         case 2*5+4:
444             code = 1;
445             sf[1] = sf[0];
446             break;
447         case 1*5+1:
448         case 1*5+2:
449         case 2*5+0:
450         case 2*5+1:
451         case 2*5+2:
452             code = 2;
453             sf[1] = sf[2] = sf[0];
454             break;
455         case 2*5+3:
456         case 3*5+3:
457             code = 2;
458             sf[0] = sf[1] = sf[2];
459             break;
460         case 3*5+0:
461         case 3*5+1:
462         case 3*5+2:
463             code = 2;
464             sf[0] = sf[2] = sf[1];
465             break;
466         case 1*5+3:
467             code = 2;
468             if (sf[0] > sf[2])
469               sf[0] = sf[2];
470             sf[1] = sf[2] = sf[0];
471             break;
472         default:
473             av_assert2(0); //cannot happen
474             code = 0;           /* kill warning */
475         }
476
477         av_dlog(NULL, "%d: %2d %2d %2d %d %d -> %d\n", j,
478                 sf[0], sf[1], sf[2], d1, d2, code);
479         scale_code[j] = code;
480         sf += 3;
481     }
482 }
483
484 /* The most important function : psycho acoustic module. In this
485    encoder there is basically none, so this is the worst you can do,
486    but also this is the simpler. */
487 static void psycho_acoustic_model(MpegAudioContext *s, short smr[SBLIMIT])
488 {
489     int i;
490
491     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
492         smr[i] = (int)(fixed_smr[i] * 10);
493     }
494 }
495
496
497 #define SB_NOTALLOCATED  0
498 #define SB_ALLOCATED     1
499 #define SB_NOMORE        2
500
501 /* Try to maximize the smr while using a number of bits inferior to
502    the frame size. I tried to make the code simpler, faster and
503    smaller than other encoders :-) */
504 static void compute_bit_allocation(MpegAudioContext *s,
505                                    short smr1[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT],
506                                    unsigned char bit_alloc[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT],
507                                    int *padding)
508 {
509     int i, ch, b, max_smr, max_ch, max_sb, current_frame_size, max_frame_size;
510     int incr;
511     short smr[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
512     unsigned char subband_status[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
513     const unsigned char *alloc;
514
515     memcpy(smr, smr1, s->nb_channels * sizeof(short) * SBLIMIT);
516     memset(subband_status, SB_NOTALLOCATED, s->nb_channels * SBLIMIT);
517     memset(bit_alloc, 0, s->nb_channels * SBLIMIT);
518
519     /* compute frame size and padding */
520     max_frame_size = s->frame_size;
521     s->frame_frac += s->frame_frac_incr;
522     if (s->frame_frac >= 65536) {
523         s->frame_frac -= 65536;
524         s->do_padding = 1;
525         max_frame_size += 8;
526     } else {
527         s->do_padding = 0;
528     }
529
530     /* compute the header + bit alloc size */
531     current_frame_size = 32;
532     alloc = s->alloc_table;
533     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
534         incr = alloc[0];
535         current_frame_size += incr * s->nb_channels;
536         alloc += 1 << incr;
537     }
538     for(;;) {
539         /* look for the subband with the largest signal to mask ratio */
540         max_sb = -1;
541         max_ch = -1;
542         max_smr = INT_MIN;
543         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
544             for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
545                 if (smr[ch][i] > max_smr && subband_status[ch][i] != SB_NOMORE) {
546                     max_smr = smr[ch][i];
547                     max_sb = i;
548                     max_ch = ch;
549                 }
550             }
551         }
552         if (max_sb < 0)
553             break;
554         av_dlog(NULL, "current=%d max=%d max_sb=%d max_ch=%d alloc=%d\n",
555                 current_frame_size, max_frame_size, max_sb, max_ch,
556                 bit_alloc[max_ch][max_sb]);
557
558         /* find alloc table entry (XXX: not optimal, should use
559            pointer table) */
560         alloc = s->alloc_table;
561         for(i=0;i<max_sb;i++) {
562             alloc += 1 << alloc[0];
563         }
564
565         if (subband_status[max_ch][max_sb] == SB_NOTALLOCATED) {
566             /* nothing was coded for this band: add the necessary bits */
567             incr = 2 + nb_scale_factors[s->scale_code[max_ch][max_sb]] * 6;
568             incr += s->total_quant_bits[alloc[1]];
569         } else {
570             /* increments bit allocation */
571             b = bit_alloc[max_ch][max_sb];
572             incr = s->total_quant_bits[alloc[b + 1]] -
573                 s->total_quant_bits[alloc[b]];
574         }
575
576         if (current_frame_size + incr <= max_frame_size) {
577             /* can increase size */
578             b = ++bit_alloc[max_ch][max_sb];
579             current_frame_size += incr;
580             /* decrease smr by the resolution we added */
581             smr[max_ch][max_sb] = smr1[max_ch][max_sb] - quant_snr[alloc[b]];
582             /* max allocation size reached ? */
583             if (b == ((1 << alloc[0]) - 1))
584                 subband_status[max_ch][max_sb] = SB_NOMORE;
585             else
586                 subband_status[max_ch][max_sb] = SB_ALLOCATED;
587         } else {
588             /* cannot increase the size of this subband */
589             subband_status[max_ch][max_sb] = SB_NOMORE;
590         }
591     }
592     *padding = max_frame_size - current_frame_size;
593     av_assert0(*padding >= 0);
594 }
595
596 /*
597  * Output the mpeg audio layer 2 frame. Note how the code is small
598  * compared to other encoders :-)
599  */
600 static void encode_frame(MpegAudioContext *s,
601                          unsigned char bit_alloc[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT],
602                          int padding)
603 {
604     int i, j, k, l, bit_alloc_bits, b, ch;
605     unsigned char *sf;
606     int q[3];
607     PutBitContext *p = &s->pb;
608
609     /* header */
610
611     put_bits(p, 12, 0xfff);
612     put_bits(p, 1, 1 - s->lsf); /* 1 = mpeg1 ID, 0 = mpeg2 lsf ID */
613     put_bits(p, 2, 4-2);  /* layer 2 */
614     put_bits(p, 1, 1); /* no error protection */
615     put_bits(p, 4, s->bitrate_index);
616     put_bits(p, 2, s->freq_index);
617     put_bits(p, 1, s->do_padding); /* use padding */
618     put_bits(p, 1, 0);             /* private_bit */
619     put_bits(p, 2, s->nb_channels == 2 ? MPA_STEREO : MPA_MONO);
620     put_bits(p, 2, 0); /* mode_ext */
621     put_bits(p, 1, 0); /* no copyright */
622     put_bits(p, 1, 1); /* original */
623     put_bits(p, 2, 0); /* no emphasis */
624
625     /* bit allocation */
626     j = 0;
627     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
628         bit_alloc_bits = s->alloc_table[j];
629         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
630             put_bits(p, bit_alloc_bits, bit_alloc[ch][i]);
631         }
632         j += 1 << bit_alloc_bits;
633     }
634
635     /* scale codes */
636     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
637         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
638             if (bit_alloc[ch][i])
639                 put_bits(p, 2, s->scale_code[ch][i]);
640         }
641     }
642
643     /* scale factors */
644     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
645         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
646             if (bit_alloc[ch][i]) {
647                 sf = &s->scale_factors[ch][i][0];
648                 switch(s->scale_code[ch][i]) {
649                 case 0:
650                     put_bits(p, 6, sf[0]);
651                     put_bits(p, 6, sf[1]);
652                     put_bits(p, 6, sf[2]);
653                     break;
654                 case 3:
655                 case 1:
656                     put_bits(p, 6, sf[0]);
657                     put_bits(p, 6, sf[2]);
658                     break;
659                 case 2:
660                     put_bits(p, 6, sf[0]);
661                     break;
662                 }
663             }
664         }
665     }
666
667     /* quantization & write sub band samples */
668
669     for(k=0;k<3;k++) {
670         for(l=0;l<12;l+=3) {
671             j = 0;
672             for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
673                 bit_alloc_bits = s->alloc_table[j];
674                 for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
675                     b = bit_alloc[ch][i];
676                     if (b) {
677                         int qindex, steps, m, sample, bits;
678                         /* we encode 3 sub band samples of the same sub band at a time */
679                         qindex = s->alloc_table[j+b];
680                         steps = ff_mpa_quant_steps[qindex];
681                         for(m=0;m<3;m++) {
682                             sample = s->sb_samples[ch][k][l + m][i];
683                             /* divide by scale factor */
684 #if USE_FLOATS
685                             {
686                                 float a;
687                                 a = (float)sample * s->scale_factor_inv_table[s->scale_factors[ch][i][k]];
688                                 q[m] = (int)((a + 1.0) * steps * 0.5);
689                             }
690 #else
691                             {
692                                 int q1, e, shift, mult;
693                                 e = s->scale_factors[ch][i][k];
694                                 shift = s->scale_factor_shift[e];
695                                 mult = s->scale_factor_mult[e];
696
697                                 /* normalize to P bits */
698                                 if (shift < 0)
699                                     q1 = sample << (-shift);
700                                 else
701                                     q1 = sample >> shift;
702                                 q1 = (q1 * mult) >> P;
703                                 q[m] = ((q1 + (1 << P)) * steps) >> (P + 1);
704                                 if (q[m] < 0)
705                                     q[m] = 0;
706                             }
707 #endif
708                             if (q[m] >= steps)
709                                 q[m] = steps - 1;
710                             av_assert2(q[m] >= 0 && q[m] < steps);
711                         }
712                         bits = ff_mpa_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                         } else {
718                             put_bits(p, bits, q[0]);
719                             put_bits(p, bits, q[1]);
720                             put_bits(p, bits, q[2]);
721                         }
722                     }
723                 }
724                 /* next subband in alloc table */
725                 j += 1 << bit_alloc_bits;
726             }
727         }
728     }
729
730     /* padding */
731     for(i=0;i<padding;i++)
732         put_bits(p, 1, 0);
733
734     /* flush */
735     flush_put_bits(p);
736 }
737
738 static int MPA_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt,
739                             const AVFrame *frame, int *got_packet_ptr)
740 {
741     MpegAudioContext *s = avctx->priv_data;
742     const int16_t *samples = (const int16_t *)frame->data[0];
743     short smr[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
744     unsigned char bit_alloc[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
745     int padding, i, ret;
746
747     for(i=0;i<s->nb_channels;i++) {
748         filter(s, i, samples + i, s->nb_channels);
749     }
750
751     for(i=0;i<s->nb_channels;i++) {
752         compute_scale_factors(s, s->scale_code[i], s->scale_factors[i],
753                               s->sb_samples[i], s->sblimit);
754     }
755     for(i=0;i<s->nb_channels;i++) {
756         psycho_acoustic_model(s, smr[i]);
757     }
758     compute_bit_allocation(s, smr, bit_alloc, &padding);
759
760     if ((ret = ff_alloc_packet2(avctx, avpkt, MPA_MAX_CODED_FRAME_SIZE)) < 0)
761         return ret;
762
763     init_put_bits(&s->pb, avpkt->data, avpkt->size);
764
765     encode_frame(s, bit_alloc, padding);
766
767     if (frame->pts != AV_NOPTS_VALUE)
768         avpkt->pts = frame->pts - ff_samples_to_time_base(avctx, avctx->delay);
769
770     avpkt->size = put_bits_count(&s->pb) / 8;
771     *got_packet_ptr = 1;
772     return 0;
773 }
774
775 static const AVCodecDefault mp2_defaults[] = {
776     { "b",    "128k" },
777     { NULL },
778 };
779