more info about why init failed
[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         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Sampling rate %d is not allowed in mp2\n", freq);
92         return -1;
93     }
94     s->freq_index = i;
95
96     /* encoding bitrate & frequency */
97     for(i=0;i<15;i++) {
98         if (mpa_bitrate_tab[s->lsf][1][i] == bitrate) 
99             break;
100     }
101     if (i == 15){
102         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "bitrate %d is not allowed in mp2\n", bitrate);
103         return -1;
104     }
105     s->bitrate_index = i;
106
107     /* compute total header size & pad bit */
108     
109     a = (float)(bitrate * 1000 * MPA_FRAME_SIZE) / (freq * 8.0);
110     s->frame_size = ((int)a) * 8;
111
112     /* frame fractional size to compute padding */
113     s->frame_frac = 0;
114     s->frame_frac_incr = (int)((a - floor(a)) * 65536.0);
115     
116     /* select the right allocation table */
117     table = l2_select_table(bitrate, s->nb_channels, freq, s->lsf);
118
119     /* number of used subbands */
120     s->sblimit = sblimit_table[table];
121     s->alloc_table = alloc_tables[table];
122
123 #ifdef DEBUG
124     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "%d kb/s, %d Hz, frame_size=%d bits, table=%d, padincr=%x\n", 
125            bitrate, freq, s->frame_size, table, s->frame_frac_incr);
126 #endif
127
128     for(i=0;i<s->nb_channels;i++)
129         s->samples_offset[i] = 0;
130
131     for(i=0;i<257;i++) {
132         int v;
133         v = mpa_enwindow[i];
134 #if WFRAC_BITS != 16
135         v = (v + (1 << (16 - WFRAC_BITS - 1))) >> (16 - WFRAC_BITS);
136 #endif
137         filter_bank[i] = v;
138         if ((i & 63) != 0)
139             v = -v;
140         if (i != 0)
141             filter_bank[512 - i] = v;
142     }
143
144     for(i=0;i<64;i++) {
145         v = (int)(pow(2.0, (3 - i) / 3.0) * (1 << 20));
146         if (v <= 0)
147             v = 1;
148         scale_factor_table[i] = v;
149 #ifdef USE_FLOATS
150         scale_factor_inv_table[i] = pow(2.0, -(3 - i) / 3.0) / (float)(1 << 20);
151 #else
152 #define P 15
153         scale_factor_shift[i] = 21 - P - (i / 3);
154         scale_factor_mult[i] = (1 << P) * pow(2.0, (i % 3) / 3.0);
155 #endif
156     }
157     for(i=0;i<128;i++) {
158         v = i - 64;
159         if (v <= -3)
160             v = 0;
161         else if (v < 0)
162             v = 1;
163         else if (v == 0)
164             v = 2;
165         else if (v < 3)
166             v = 3;
167         else 
168             v = 4;
169         scale_diff_table[i] = v;
170     }
171
172     for(i=0;i<17;i++) {
173         v = quant_bits[i];
174         if (v < 0) 
175             v = -v;
176         else
177             v = v * 3;
178         total_quant_bits[i] = 12 * v;
179     }
180
181     avctx->coded_frame= avcodec_alloc_frame();
182     avctx->coded_frame->key_frame= 1;
183
184     return 0;
185 }
186
187 /* 32 point floating point IDCT without 1/sqrt(2) coef zero scaling */
188 static void idct32(int *out, int *tab)
189 {
190     int i, j;
191     int *t, *t1, xr;
192     const int *xp = costab32;
193
194     for(j=31;j>=3;j-=2) tab[j] += tab[j - 2];
195     
196     t = tab + 30;
197     t1 = tab + 2;
198     do {
199         t[0] += t[-4];
200         t[1] += t[1 - 4];
201         t -= 4;
202     } while (t != t1);
203
204     t = tab + 28;
205     t1 = tab + 4;
206     do {
207         t[0] += t[-8];
208         t[1] += t[1-8];
209         t[2] += t[2-8];
210         t[3] += t[3-8];
211         t -= 8;
212     } while (t != t1);
213     
214     t = tab;
215     t1 = tab + 32;
216     do {
217         t[ 3] = -t[ 3];    
218         t[ 6] = -t[ 6];    
219         
220         t[11] = -t[11];    
221         t[12] = -t[12];    
222         t[13] = -t[13];    
223         t[15] = -t[15]; 
224         t += 16;
225     } while (t != t1);
226
227     
228     t = tab;
229     t1 = tab + 8;
230     do {
231         int x1, x2, x3, x4;
232         
233         x3 = MUL(t[16], FIX(SQRT2*0.5));
234         x4 = t[0] - x3;
235         x3 = t[0] + x3;
236         
237         x2 = MUL(-(t[24] + t[8]), FIX(SQRT2*0.5));
238         x1 = MUL((t[8] - x2), xp[0]);
239         x2 = MUL((t[8] + x2), xp[1]);
240
241         t[ 0] = x3 + x1;
242         t[ 8] = x4 - x2;
243         t[16] = x4 + x2;
244         t[24] = x3 - x1;
245         t++;
246     } while (t != t1);
247
248     xp += 2;
249     t = tab;
250     t1 = tab + 4;
251     do {
252         xr = MUL(t[28],xp[0]);
253         t[28] = (t[0] - xr);
254         t[0] = (t[0] + xr);
255
256         xr = MUL(t[4],xp[1]);
257         t[ 4] = (t[24] - xr);
258         t[24] = (t[24] + xr);
259         
260         xr = MUL(t[20],xp[2]);
261         t[20] = (t[8] - xr);
262         t[ 8] = (t[8] + xr);
263             
264         xr = MUL(t[12],xp[3]);
265         t[12] = (t[16] - xr);
266         t[16] = (t[16] + xr);
267         t++;
268     } while (t != t1);
269     xp += 4;
270
271     for (i = 0; i < 4; i++) {
272         xr = MUL(tab[30-i*4],xp[0]);
273         tab[30-i*4] = (tab[i*4] - xr);
274         tab[   i*4] = (tab[i*4] + xr);
275         
276         xr = MUL(tab[ 2+i*4],xp[1]);
277         tab[ 2+i*4] = (tab[28-i*4] - xr);
278         tab[28-i*4] = (tab[28-i*4] + xr);
279         
280         xr = MUL(tab[31-i*4],xp[0]);
281         tab[31-i*4] = (tab[1+i*4] - xr);
282         tab[ 1+i*4] = (tab[1+i*4] + xr);
283         
284         xr = MUL(tab[ 3+i*4],xp[1]);
285         tab[ 3+i*4] = (tab[29-i*4] - xr);
286         tab[29-i*4] = (tab[29-i*4] + xr);
287         
288         xp += 2;
289     }
290
291     t = tab + 30;
292     t1 = tab + 1;
293     do {
294         xr = MUL(t1[0], *xp);
295         t1[0] = (t[0] - xr);
296         t[0] = (t[0] + xr);
297         t -= 2;
298         t1 += 2;
299         xp++;
300     } while (t >= tab);
301
302     for(i=0;i<32;i++) {
303         out[i] = tab[bitinv32[i]];
304     }
305 }
306
307 #define WSHIFT (WFRAC_BITS + 15 - FRAC_BITS)
308
309 static void filter(MpegAudioContext *s, int ch, short *samples, int incr)
310 {
311     short *p, *q;
312     int sum, offset, i, j;
313     int tmp[64];
314     int tmp1[32];
315     int *out;
316
317     //    print_pow1(samples, 1152);
318
319     offset = s->samples_offset[ch];
320     out = &s->sb_samples[ch][0][0][0];
321     for(j=0;j<36;j++) {
322         /* 32 samples at once */
323         for(i=0;i<32;i++) {
324             s->samples_buf[ch][offset + (31 - i)] = samples[0];
325             samples += incr;
326         }
327
328         /* filter */
329         p = s->samples_buf[ch] + offset;
330         q = filter_bank;
331         /* maxsum = 23169 */
332         for(i=0;i<64;i++) {
333             sum = p[0*64] * q[0*64];
334             sum += p[1*64] * q[1*64];
335             sum += p[2*64] * q[2*64];
336             sum += p[3*64] * q[3*64];
337             sum += p[4*64] * q[4*64];
338             sum += p[5*64] * q[5*64];
339             sum += p[6*64] * q[6*64];
340             sum += p[7*64] * q[7*64];
341             tmp[i] = sum;
342             p++;
343             q++;
344         }
345         tmp1[0] = tmp[16] >> WSHIFT;
346         for( i=1; i<=16; i++ ) tmp1[i] = (tmp[i+16]+tmp[16-i]) >> WSHIFT;
347         for( i=17; i<=31; i++ ) tmp1[i] = (tmp[i+16]-tmp[80-i]) >> WSHIFT;
348
349         idct32(out, tmp1);
350
351         /* advance of 32 samples */
352         offset -= 32;
353         out += 32;
354         /* handle the wrap around */
355         if (offset < 0) {
356             memmove(s->samples_buf[ch] + SAMPLES_BUF_SIZE - (512 - 32), 
357                     s->samples_buf[ch], (512 - 32) * 2);
358             offset = SAMPLES_BUF_SIZE - 512;
359         }
360     }
361     s->samples_offset[ch] = offset;
362
363     //    print_pow(s->sb_samples, 1152);
364 }
365
366 static void compute_scale_factors(unsigned char scale_code[SBLIMIT],
367                                   unsigned char scale_factors[SBLIMIT][3], 
368                                   int sb_samples[3][12][SBLIMIT],
369                                   int sblimit)
370 {
371     int *p, vmax, v, n, i, j, k, code;
372     int index, d1, d2;
373     unsigned char *sf = &scale_factors[0][0];
374     
375     for(j=0;j<sblimit;j++) {
376         for(i=0;i<3;i++) {
377             /* find the max absolute value */
378             p = &sb_samples[i][0][j];
379             vmax = abs(*p);
380             for(k=1;k<12;k++) {
381                 p += SBLIMIT;
382                 v = abs(*p);
383                 if (v > vmax)
384                     vmax = v;
385             }
386             /* compute the scale factor index using log 2 computations */
387             if (vmax > 0) {
388                 n = av_log2(vmax);
389                 /* n is the position of the MSB of vmax. now 
390                    use at most 2 compares to find the index */
391                 index = (21 - n) * 3 - 3;
392                 if (index >= 0) {
393                     while (vmax <= scale_factor_table[index+1])
394                         index++;
395                 } else {
396                     index = 0; /* very unlikely case of overflow */
397                 }
398             } else {
399                 index = 62; /* value 63 is not allowed */
400             }
401
402 #if 0
403             printf("%2d:%d in=%x %x %d\n", 
404                    j, i, vmax, scale_factor_table[index], index);
405 #endif
406             /* store the scale factor */
407             assert(index >=0 && index <= 63);
408             sf[i] = index;
409         }
410
411         /* compute the transmission factor : look if the scale factors
412            are close enough to each other */
413         d1 = scale_diff_table[sf[0] - sf[1] + 64];
414         d2 = scale_diff_table[sf[1] - sf[2] + 64];
415         
416         /* handle the 25 cases */
417         switch(d1 * 5 + d2) {
418         case 0*5+0:
419         case 0*5+4:
420         case 3*5+4:
421         case 4*5+0:
422         case 4*5+4:
423             code = 0;
424             break;
425         case 0*5+1:
426         case 0*5+2:
427         case 4*5+1:
428         case 4*5+2:
429             code = 3;
430             sf[2] = sf[1];
431             break;
432         case 0*5+3:
433         case 4*5+3:
434             code = 3;
435             sf[1] = sf[2];
436             break;
437         case 1*5+0:
438         case 1*5+4:
439         case 2*5+4:
440             code = 1;
441             sf[1] = sf[0];
442             break;
443         case 1*5+1:
444         case 1*5+2:
445         case 2*5+0:
446         case 2*5+1:
447         case 2*5+2:
448             code = 2;
449             sf[1] = sf[2] = sf[0];
450             break;
451         case 2*5+3:
452         case 3*5+3:
453             code = 2;
454             sf[0] = sf[1] = sf[2];
455             break;
456         case 3*5+0:
457         case 3*5+1:
458         case 3*5+2:
459             code = 2;
460             sf[0] = sf[2] = sf[1];
461             break;
462         case 1*5+3:
463             code = 2;
464             if (sf[0] > sf[2])
465               sf[0] = sf[2];
466             sf[1] = sf[2] = sf[0];
467             break;
468         default:
469             av_abort();
470         }
471         
472 #if 0
473         printf("%d: %2d %2d %2d %d %d -> %d\n", j, 
474                sf[0], sf[1], sf[2], d1, d2, code);
475 #endif
476         scale_code[j] = code;
477         sf += 3;
478     }
479 }
480
481 /* The most important function : psycho acoustic module. In this
482    encoder there is basically none, so this is the worst you can do,
483    but also this is the simpler. */
484 static void psycho_acoustic_model(MpegAudioContext *s, short smr[SBLIMIT])
485 {
486     int i;
487
488     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
489         smr[i] = (int)(fixed_smr[i] * 10);
490     }
491 }
492
493
494 #define SB_NOTALLOCATED  0
495 #define SB_ALLOCATED     1
496 #define SB_NOMORE        2
497
498 /* Try to maximize the smr while using a number of bits inferior to
499    the frame size. I tried to make the code simpler, faster and
500    smaller than other encoders :-) */
501 static void compute_bit_allocation(MpegAudioContext *s, 
502                                    short smr1[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT],
503                                    unsigned char bit_alloc[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT],
504                                    int *padding)
505 {
506     int i, ch, b, max_smr, max_ch, max_sb, current_frame_size, max_frame_size;
507     int incr;
508     short smr[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
509     unsigned char subband_status[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
510     const unsigned char *alloc;
511
512     memcpy(smr, smr1, s->nb_channels * sizeof(short) * SBLIMIT);
513     memset(subband_status, SB_NOTALLOCATED, s->nb_channels * SBLIMIT);
514     memset(bit_alloc, 0, s->nb_channels * SBLIMIT);
515     
516     /* compute frame size and padding */
517     max_frame_size = s->frame_size;
518     s->frame_frac += s->frame_frac_incr;
519     if (s->frame_frac >= 65536) {
520         s->frame_frac -= 65536;
521         s->do_padding = 1;
522         max_frame_size += 8;
523     } else {
524         s->do_padding = 0;
525     }
526
527     /* compute the header + bit alloc size */
528     current_frame_size = 32;
529     alloc = s->alloc_table;
530     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
531         incr = alloc[0];
532         current_frame_size += incr * s->nb_channels;
533         alloc += 1 << incr;
534     }
535     for(;;) {
536         /* look for the subband with the largest signal to mask ratio */
537         max_sb = -1;
538         max_ch = -1;
539         max_smr = 0x80000000;
540         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
541             for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
542                 if (smr[ch][i] > max_smr && subband_status[ch][i] != SB_NOMORE) {
543                     max_smr = smr[ch][i];
544                     max_sb = i;
545                     max_ch = ch;
546                 }
547             }
548         }
549 #if 0
550         printf("current=%d max=%d max_sb=%d alloc=%d\n", 
551                current_frame_size, max_frame_size, max_sb,
552                bit_alloc[max_sb]);
553 #endif        
554         if (max_sb < 0)
555             break;
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     assert(*padding >= 0);
593
594 #if 0
595     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
596         printf("%d ", bit_alloc[i]);
597     }
598     printf("\n");
599 #endif
600 }
601
602 /*
603  * Output the mpeg audio layer 2 frame. Note how the code is small
604  * compared to other encoders :-)
605  */
606 static void encode_frame(MpegAudioContext *s,
607                          unsigned char bit_alloc[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT],
608                          int padding)
609 {
610     int i, j, k, l, bit_alloc_bits, b, ch;
611     unsigned char *sf;
612     int q[3];
613     PutBitContext *p = &s->pb;
614
615     /* header */
616
617     put_bits(p, 12, 0xfff);
618     put_bits(p, 1, 1 - s->lsf); /* 1 = mpeg1 ID, 0 = mpeg2 lsf ID */
619     put_bits(p, 2, 4-2);  /* layer 2 */
620     put_bits(p, 1, 1); /* no error protection */
621     put_bits(p, 4, s->bitrate_index);
622     put_bits(p, 2, s->freq_index);
623     put_bits(p, 1, s->do_padding); /* use padding */
624     put_bits(p, 1, 0);             /* private_bit */
625     put_bits(p, 2, s->nb_channels == 2 ? MPA_STEREO : MPA_MONO);
626     put_bits(p, 2, 0); /* mode_ext */
627     put_bits(p, 1, 0); /* no copyright */
628     put_bits(p, 1, 1); /* original */
629     put_bits(p, 2, 0); /* no emphasis */
630
631     /* bit allocation */
632     j = 0;
633     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
634         bit_alloc_bits = s->alloc_table[j];
635         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
636             put_bits(p, bit_alloc_bits, bit_alloc[ch][i]);
637         }
638         j += 1 << bit_alloc_bits;
639     }
640     
641     /* scale codes */
642     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
643         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
644             if (bit_alloc[ch][i]) 
645                 put_bits(p, 2, s->scale_code[ch][i]);
646         }
647     }
648
649     /* scale factors */
650     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
651         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
652             if (bit_alloc[ch][i]) {
653                 sf = &s->scale_factors[ch][i][0];
654                 switch(s->scale_code[ch][i]) {
655                 case 0:
656                     put_bits(p, 6, sf[0]);
657                     put_bits(p, 6, sf[1]);
658                     put_bits(p, 6, sf[2]);
659                     break;
660                 case 3:
661                 case 1:
662                     put_bits(p, 6, sf[0]);
663                     put_bits(p, 6, sf[2]);
664                     break;
665                 case 2:
666                     put_bits(p, 6, sf[0]);
667                     break;
668                 }
669             }
670         }
671     }
672     
673     /* quantization & write sub band samples */
674
675     for(k=0;k<3;k++) {
676         for(l=0;l<12;l+=3) {
677             j = 0;
678             for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
679                 bit_alloc_bits = s->alloc_table[j];
680                 for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
681                     b = bit_alloc[ch][i];
682                     if (b) {
683                         int qindex, steps, m, sample, bits;
684                         /* we encode 3 sub band samples of the same sub band at a time */
685                         qindex = s->alloc_table[j+b];
686                         steps = quant_steps[qindex];
687                         for(m=0;m<3;m++) {
688                             sample = s->sb_samples[ch][k][l + m][i];
689                             /* divide by scale factor */
690 #ifdef USE_FLOATS
691                             {
692                                 float a;
693                                 a = (float)sample * scale_factor_inv_table[s->scale_factors[ch][i][k]];
694                                 q[m] = (int)((a + 1.0) * steps * 0.5);
695                             }
696 #else
697                             {
698                                 int q1, e, shift, mult;
699                                 e = s->scale_factors[ch][i][k];
700                                 shift = scale_factor_shift[e];
701                                 mult = scale_factor_mult[e];
702                                 
703                                 /* normalize to P bits */
704                                 if (shift < 0)
705                                     q1 = sample << (-shift);
706                                 else
707                                     q1 = sample >> shift;
708                                 q1 = (q1 * mult) >> P;
709                                 q[m] = ((q1 + (1 << P)) * steps) >> (P + 1);
710                             }
711 #endif
712                             if (q[m] >= steps)
713                                 q[m] = steps - 1;
714                             assert(q[m] >= 0 && q[m] < steps);
715                         }
716                         bits = quant_bits[qindex];
717                         if (bits < 0) {
718                             /* group the 3 values to save bits */
719                             put_bits(p, -bits, 
720                                      q[0] + steps * (q[1] + steps * q[2]));
721 #if 0
722                             printf("%d: gr1 %d\n", 
723                                    i, q[0] + steps * (q[1] + steps * q[2]));
724 #endif
725                         } else {
726 #if 0
727                             printf("%d: gr3 %d %d %d\n", 
728                                    i, q[0], q[1], q[2]);
729 #endif                               
730                             put_bits(p, bits, q[0]);
731                             put_bits(p, bits, q[1]);
732                             put_bits(p, bits, q[2]);
733                         }
734                     }
735                 }
736                 /* next subband in alloc table */
737                 j += 1 << bit_alloc_bits; 
738             }
739         }
740     }
741
742     /* padding */
743     for(i=0;i<padding;i++)
744         put_bits(p, 1, 0);
745
746     /* flush */
747     flush_put_bits(p);
748 }
749
750 static int MPA_encode_frame(AVCodecContext *avctx,
751                             unsigned char *frame, int buf_size, void *data)
752 {
753     MpegAudioContext *s = avctx->priv_data;
754     short *samples = data;
755     short smr[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
756     unsigned char bit_alloc[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
757     int padding, i;
758
759     for(i=0;i<s->nb_channels;i++) {
760         filter(s, i, samples + i, s->nb_channels);
761     }
762
763     for(i=0;i<s->nb_channels;i++) {
764         compute_scale_factors(s->scale_code[i], s->scale_factors[i], 
765                               s->sb_samples[i], s->sblimit);
766     }
767     for(i=0;i<s->nb_channels;i++) {
768         psycho_acoustic_model(s, smr[i]);
769     }
770     compute_bit_allocation(s, smr, bit_alloc, &padding);
771
772     init_put_bits(&s->pb, frame, MPA_MAX_CODED_FRAME_SIZE);
773
774     encode_frame(s, bit_alloc, padding);
775     
776     s->nb_samples += MPA_FRAME_SIZE;
777     return pbBufPtr(&s->pb) - s->pb.buf;
778 }
779
780 static int MPA_encode_close(AVCodecContext *avctx)
781 {
782     av_freep(&avctx->coded_frame);
783     return 0;
784 }
785
786 AVCodec mp2_encoder = {
787     "mp2",
788     CODEC_TYPE_AUDIO,
789     CODEC_ID_MP2,
790     sizeof(MpegAudioContext),
791     MPA_encode_init,
792     MPA_encode_frame,
793     MPA_encode_close,
794     NULL,
795 };
796
797 #undef FIX