avcodec: split mp2 encoder into float and fixed
authorMichael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
Sat, 16 Nov 2013 12:15:35 +0000 (13:15 +0100)
committerMichael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
Tue, 3 Dec 2013 20:12:00 +0000 (21:12 +0100)
This makes the USE_FLOATS == 0 available to the end user
More float optimizations can easily be added as well now
common code should be factored out into a common file once all
fixed point & floating point optimizations are done, this is to
avoid having to move code back and forth between files.

Signed-off-by: Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
libavcodec/Makefile
libavcodec/allcodecs.c
libavcodec/mpegaudioenc.c [deleted file]
libavcodec/mpegaudioenc_fixed.c [new file with mode: 0644]
libavcodec/mpegaudioenc_float.c [new file with mode: 0644]
libavcodec/mpegaudioenc_template.c [new file with mode: 0644]
libavcodec/version.h
tests/fate/acodec.mak
tests/ref/acodec/mp2fixed [new file with mode: 0644]

index 059789a..6c6d848 100644 (file)
@@ -284,7 +284,9 @@ OBJS-$(CONFIG_MOVTEXT_ENCODER)         += movtextenc.o ass_split.o
 OBJS-$(CONFIG_MP1_DECODER)             += mpegaudiodec_fixed.o
 OBJS-$(CONFIG_MP1FLOAT_DECODER)        += mpegaudiodec_float.o
 OBJS-$(CONFIG_MP2_DECODER)             += mpegaudiodec_fixed.o
-OBJS-$(CONFIG_MP2_ENCODER)             += mpegaudioenc.o mpegaudio.o \
+OBJS-$(CONFIG_MP2_ENCODER)             += mpegaudioenc_float.o mpegaudio.o \
+                                          mpegaudiodata.o mpegaudiodsp_data.o
+OBJS-$(CONFIG_MP2FIXED_ENCODER)        += mpegaudioenc_fixed.o mpegaudio.o \
                                           mpegaudiodata.o mpegaudiodsp_data.o
 OBJS-$(CONFIG_MP2FLOAT_DECODER)        += mpegaudiodec_float.o
 OBJS-$(CONFIG_MP3_DECODER)             += mpegaudiodec_fixed.o
index a47a85d..6d084ac 100644 (file)
@@ -350,6 +350,7 @@ void avcodec_register_all(void)
     REGISTER_DECODER(MP1FLOAT,          mp1float);
     REGISTER_ENCDEC (MP2,               mp2);
     REGISTER_DECODER(MP2FLOAT,          mp2float);
+    REGISTER_ENCODER(MP2FIXED,          mp2fixed);
     REGISTER_DECODER(MP3,               mp3);
     REGISTER_DECODER(MP3FLOAT,          mp3float);
     REGISTER_DECODER(MP3ADU,            mp3adu);
diff --git a/libavcodec/mpegaudioenc.c b/libavcodec/mpegaudioenc.c
deleted file mode 100644 (file)
index 133c9dc..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,800 +0,0 @@
-/*
- * The simplest mpeg audio layer 2 encoder
- * Copyright (c) 2000, 2001 Fabrice Bellard
- *
- * This file is part of FFmpeg.
- *
- * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
- * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
- * License as published by the Free Software Foundation; either
- * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
- *
- * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
- * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
- * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
- * Lesser General Public License for more details.
- *
- * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
- * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
- * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
- */
-
-/**
- * @file
- * The simplest mpeg audio layer 2 encoder.
- */
-
-#include "libavutil/channel_layout.h"
-
-#include "avcodec.h"
-#include "internal.h"
-#include "put_bits.h"
-
-#define FRAC_BITS   15   /* fractional bits for sb_samples and dct */
-#define WFRAC_BITS  14   /* fractional bits for window */
-
-/* define it to use floats in quantization (I don't like floats !) */
-#define USE_FLOATS
-
-#include "mpegaudio.h"
-#include "mpegaudiodsp.h"
-#include "mpegaudiodata.h"
-#include "mpegaudiotab.h"
-
-/* currently, cannot change these constants (need to modify
-   quantization stage) */
-#define MUL(a,b) (((int64_t)(a) * (int64_t)(b)) >> FRAC_BITS)
-
-#define SAMPLES_BUF_SIZE 4096
-
-typedef struct MpegAudioContext {
-    PutBitContext pb;
-    int nb_channels;
-    int lsf;           /* 1 if mpeg2 low bitrate selected */
-    int bitrate_index; /* bit rate */
-    int freq_index;
-    int frame_size; /* frame size, in bits, without padding */
-    /* padding computation */
-    int frame_frac, frame_frac_incr, do_padding;
-    short samples_buf[MPA_MAX_CHANNELS][SAMPLES_BUF_SIZE]; /* buffer for filter */
-    int samples_offset[MPA_MAX_CHANNELS];       /* offset in samples_buf */
-    int sb_samples[MPA_MAX_CHANNELS][3][12][SBLIMIT];
-    unsigned char scale_factors[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT][3]; /* scale factors */
-    /* code to group 3 scale factors */
-    unsigned char scale_code[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
-    int sblimit; /* number of used subbands */
-    const unsigned char *alloc_table;
-    int16_t filter_bank[512];
-    int scale_factor_table[64];
-    unsigned char scale_diff_table[128];
-#ifdef USE_FLOATS
-    float scale_factor_inv_table[64];
-#else
-    int8_t scale_factor_shift[64];
-    unsigned short scale_factor_mult[64];
-#endif
-    unsigned short total_quant_bits[17]; /* total number of bits per allocation group */
-} MpegAudioContext;
-
-static av_cold int MPA_encode_init(AVCodecContext *avctx)
-{
-    MpegAudioContext *s = avctx->priv_data;
-    int freq = avctx->sample_rate;
-    int bitrate = avctx->bit_rate;
-    int channels = avctx->channels;
-    int i, v, table;
-    float a;
-
-    if (channels <= 0 || channels > 2){
-        av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "encoding %d channel(s) is not allowed in mp2\n", channels);
-        return AVERROR(EINVAL);
-    }
-    bitrate = bitrate / 1000;
-    s->nb_channels = channels;
-    avctx->frame_size = MPA_FRAME_SIZE;
-    avctx->delay      = 512 - 32 + 1;
-
-    /* encoding freq */
-    s->lsf = 0;
-    for(i=0;i<3;i++) {
-        if (avpriv_mpa_freq_tab[i] == freq)
-            break;
-        if ((avpriv_mpa_freq_tab[i] / 2) == freq) {
-            s->lsf = 1;
-            break;
-        }
-    }
-    if (i == 3){
-        av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Sampling rate %d is not allowed in mp2\n", freq);
-        return AVERROR(EINVAL);
-    }
-    s->freq_index = i;
-
-    /* encoding bitrate & frequency */
-    for(i=0;i<15;i++) {
-        if (avpriv_mpa_bitrate_tab[s->lsf][1][i] == bitrate)
-            break;
-    }
-    if (i == 15){
-        av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "bitrate %d is not allowed in mp2\n", bitrate);
-        return AVERROR(EINVAL);
-    }
-    s->bitrate_index = i;
-
-    /* compute total header size & pad bit */
-
-    a = (float)(bitrate * 1000 * MPA_FRAME_SIZE) / (freq * 8.0);
-    s->frame_size = ((int)a) * 8;
-
-    /* frame fractional size to compute padding */
-    s->frame_frac = 0;
-    s->frame_frac_incr = (int)((a - floor(a)) * 65536.0);
-
-    /* select the right allocation table */
-    table = ff_mpa_l2_select_table(bitrate, s->nb_channels, freq, s->lsf);
-
-    /* number of used subbands */
-    s->sblimit = ff_mpa_sblimit_table[table];
-    s->alloc_table = ff_mpa_alloc_tables[table];
-
-    av_dlog(avctx, "%d kb/s, %d Hz, frame_size=%d bits, table=%d, padincr=%x\n",
-            bitrate, freq, s->frame_size, table, s->frame_frac_incr);
-
-    for(i=0;i<s->nb_channels;i++)
-        s->samples_offset[i] = 0;
-
-    for(i=0;i<257;i++) {
-        int v;
-        v = ff_mpa_enwindow[i];
-#if WFRAC_BITS != 16
-        v = (v + (1 << (16 - WFRAC_BITS - 1))) >> (16 - WFRAC_BITS);
-#endif
-        s->filter_bank[i] = v;
-        if ((i & 63) != 0)
-            v = -v;
-        if (i != 0)
-            s->filter_bank[512 - i] = v;
-    }
-
-    for(i=0;i<64;i++) {
-        v = (int)(exp2((3 - i) / 3.0) * (1 << 20));
-        if (v <= 0)
-            v = 1;
-        s->scale_factor_table[i] = v;
-#ifdef USE_FLOATS
-        s->scale_factor_inv_table[i] = exp2(-(3 - i) / 3.0) / (float)(1 << 20);
-#else
-#define P 15
-        s->scale_factor_shift[i] = 21 - P - (i / 3);
-        s->scale_factor_mult[i] = (1 << P) * exp2((i % 3) / 3.0);
-#endif
-    }
-    for(i=0;i<128;i++) {
-        v = i - 64;
-        if (v <= -3)
-            v = 0;
-        else if (v < 0)
-            v = 1;
-        else if (v == 0)
-            v = 2;
-        else if (v < 3)
-            v = 3;
-        else
-            v = 4;
-        s->scale_diff_table[i] = v;
-    }
-
-    for(i=0;i<17;i++) {
-        v = ff_mpa_quant_bits[i];
-        if (v < 0)
-            v = -v;
-        else
-            v = v * 3;
-        s->total_quant_bits[i] = 12 * v;
-    }
-
-    return 0;
-}
-
-/* 32 point floating point IDCT without 1/sqrt(2) coef zero scaling */
-static void idct32(int *out, int *tab)
-{
-    int i, j;
-    int *t, *t1, xr;
-    const int *xp = costab32;
-
-    for(j=31;j>=3;j-=2) tab[j] += tab[j - 2];
-
-    t = tab + 30;
-    t1 = tab + 2;
-    do {
-        t[0] += t[-4];
-        t[1] += t[1 - 4];
-        t -= 4;
-    } while (t != t1);
-
-    t = tab + 28;
-    t1 = tab + 4;
-    do {
-        t[0] += t[-8];
-        t[1] += t[1-8];
-        t[2] += t[2-8];
-        t[3] += t[3-8];
-        t -= 8;
-    } while (t != t1);
-
-    t = tab;
-    t1 = tab + 32;
-    do {
-        t[ 3] = -t[ 3];
-        t[ 6] = -t[ 6];
-
-        t[11] = -t[11];
-        t[12] = -t[12];
-        t[13] = -t[13];
-        t[15] = -t[15];
-        t += 16;
-    } while (t != t1);
-
-
-    t = tab;
-    t1 = tab + 8;
-    do {
-        int x1, x2, x3, x4;
-
-        x3 = MUL(t[16], FIX(SQRT2*0.5));
-        x4 = t[0] - x3;
-        x3 = t[0] + x3;
-
-        x2 = MUL(-(t[24] + t[8]), FIX(SQRT2*0.5));
-        x1 = MUL((t[8] - x2), xp[0]);
-        x2 = MUL((t[8] + x2), xp[1]);
-
-        t[ 0] = x3 + x1;
-        t[ 8] = x4 - x2;
-        t[16] = x4 + x2;
-        t[24] = x3 - x1;
-        t++;
-    } while (t != t1);
-
-    xp += 2;
-    t = tab;
-    t1 = tab + 4;
-    do {
-        xr = MUL(t[28],xp[0]);
-        t[28] = (t[0] - xr);
-        t[0] = (t[0] + xr);
-
-        xr = MUL(t[4],xp[1]);
-        t[ 4] = (t[24] - xr);
-        t[24] = (t[24] + xr);
-
-        xr = MUL(t[20],xp[2]);
-        t[20] = (t[8] - xr);
-        t[ 8] = (t[8] + xr);
-
-        xr = MUL(t[12],xp[3]);
-        t[12] = (t[16] - xr);
-        t[16] = (t[16] + xr);
-        t++;
-    } while (t != t1);
-    xp += 4;
-
-    for (i = 0; i < 4; i++) {
-        xr = MUL(tab[30-i*4],xp[0]);
-        tab[30-i*4] = (tab[i*4] - xr);
-        tab[   i*4] = (tab[i*4] + xr);
-
-        xr = MUL(tab[ 2+i*4],xp[1]);
-        tab[ 2+i*4] = (tab[28-i*4] - xr);
-        tab[28-i*4] = (tab[28-i*4] + xr);
-
-        xr = MUL(tab[31-i*4],xp[0]);
-        tab[31-i*4] = (tab[1+i*4] - xr);
-        tab[ 1+i*4] = (tab[1+i*4] + xr);
-
-        xr = MUL(tab[ 3+i*4],xp[1]);
-        tab[ 3+i*4] = (tab[29-i*4] - xr);
-        tab[29-i*4] = (tab[29-i*4] + xr);
-
-        xp += 2;
-    }
-
-    t = tab + 30;
-    t1 = tab + 1;
-    do {
-        xr = MUL(t1[0], *xp);
-        t1[0] = (t[0] - xr);
-        t[0] = (t[0] + xr);
-        t -= 2;
-        t1 += 2;
-        xp++;
-    } while (t >= tab);
-
-    for(i=0;i<32;i++) {
-        out[i] = tab[bitinv32[i]];
-    }
-}
-
-#define WSHIFT (WFRAC_BITS + 15 - FRAC_BITS)
-
-static void filter(MpegAudioContext *s, int ch, const short *samples, int incr)
-{
-    short *p, *q;
-    int sum, offset, i, j;
-    int tmp[64];
-    int tmp1[32];
-    int *out;
-
-    offset = s->samples_offset[ch];
-    out = &s->sb_samples[ch][0][0][0];
-    for(j=0;j<36;j++) {
-        /* 32 samples at once */
-        for(i=0;i<32;i++) {
-            s->samples_buf[ch][offset + (31 - i)] = samples[0];
-            samples += incr;
-        }
-
-        /* filter */
-        p = s->samples_buf[ch] + offset;
-        q = s->filter_bank;
-        /* maxsum = 23169 */
-        for(i=0;i<64;i++) {
-            sum = p[0*64] * q[0*64];
-            sum += p[1*64] * q[1*64];
-            sum += p[2*64] * q[2*64];
-            sum += p[3*64] * q[3*64];
-            sum += p[4*64] * q[4*64];
-            sum += p[5*64] * q[5*64];
-            sum += p[6*64] * q[6*64];
-            sum += p[7*64] * q[7*64];
-            tmp[i] = sum;
-            p++;
-            q++;
-        }
-        tmp1[0] = tmp[16] >> WSHIFT;
-        for( i=1; i<=16; i++ ) tmp1[i] = (tmp[i+16]+tmp[16-i]) >> WSHIFT;
-        for( i=17; i<=31; i++ ) tmp1[i] = (tmp[i+16]-tmp[80-i]) >> WSHIFT;
-
-        idct32(out, tmp1);
-
-        /* advance of 32 samples */
-        offset -= 32;
-        out += 32;
-        /* handle the wrap around */
-        if (offset < 0) {
-            memmove(s->samples_buf[ch] + SAMPLES_BUF_SIZE - (512 - 32),
-                    s->samples_buf[ch], (512 - 32) * 2);
-            offset = SAMPLES_BUF_SIZE - 512;
-        }
-    }
-    s->samples_offset[ch] = offset;
-}
-
-static void compute_scale_factors(MpegAudioContext *s,
-                                  unsigned char scale_code[SBLIMIT],
-                                  unsigned char scale_factors[SBLIMIT][3],
-                                  int sb_samples[3][12][SBLIMIT],
-                                  int sblimit)
-{
-    int *p, vmax, v, n, i, j, k, code;
-    int index, d1, d2;
-    unsigned char *sf = &scale_factors[0][0];
-
-    for(j=0;j<sblimit;j++) {
-        for(i=0;i<3;i++) {
-            /* find the max absolute value */
-            p = &sb_samples[i][0][j];
-            vmax = abs(*p);
-            for(k=1;k<12;k++) {
-                p += SBLIMIT;
-                v = abs(*p);
-                if (v > vmax)
-                    vmax = v;
-            }
-            /* compute the scale factor index using log 2 computations */
-            if (vmax > 1) {
-                n = av_log2(vmax);
-                /* n is the position of the MSB of vmax. now
-                   use at most 2 compares to find the index */
-                index = (21 - n) * 3 - 3;
-                if (index >= 0) {
-                    while (vmax <= s->scale_factor_table[index+1])
-                        index++;
-                } else {
-                    index = 0; /* very unlikely case of overflow */
-                }
-            } else {
-                index = 62; /* value 63 is not allowed */
-            }
-
-            av_dlog(NULL, "%2d:%d in=%x %x %d\n",
-                    j, i, vmax, s->scale_factor_table[index], index);
-            /* store the scale factor */
-            av_assert2(index >=0 && index <= 63);
-            sf[i] = index;
-        }
-
-        /* compute the transmission factor : look if the scale factors
-           are close enough to each other */
-        d1 = s->scale_diff_table[sf[0] - sf[1] + 64];
-        d2 = s->scale_diff_table[sf[1] - sf[2] + 64];
-
-        /* handle the 25 cases */
-        switch(d1 * 5 + d2) {
-        case 0*5+0:
-        case 0*5+4:
-        case 3*5+4:
-        case 4*5+0:
-        case 4*5+4:
-            code = 0;
-            break;
-        case 0*5+1:
-        case 0*5+2:
-        case 4*5+1:
-        case 4*5+2:
-            code = 3;
-            sf[2] = sf[1];
-            break;
-        case 0*5+3:
-        case 4*5+3:
-            code = 3;
-            sf[1] = sf[2];
-            break;
-        case 1*5+0:
-        case 1*5+4:
-        case 2*5+4:
-            code = 1;
-            sf[1] = sf[0];
-            break;
-        case 1*5+1:
-        case 1*5+2:
-        case 2*5+0:
-        case 2*5+1:
-        case 2*5+2:
-            code = 2;
-            sf[1] = sf[2] = sf[0];
-            break;
-        case 2*5+3:
-        case 3*5+3:
-            code = 2;
-            sf[0] = sf[1] = sf[2];
-            break;
-        case 3*5+0:
-        case 3*5+1:
-        case 3*5+2:
-            code = 2;
-            sf[0] = sf[2] = sf[1];
-            break;
-        case 1*5+3:
-            code = 2;
-            if (sf[0] > sf[2])
-              sf[0] = sf[2];
-            sf[1] = sf[2] = sf[0];
-            break;
-        default:
-            av_assert2(0); //cannot happen
-            code = 0;           /* kill warning */
-        }
-
-        av_dlog(NULL, "%d: %2d %2d %2d %d %d -> %d\n", j,
-                sf[0], sf[1], sf[2], d1, d2, code);
-        scale_code[j] = code;
-        sf += 3;
-    }
-}
-
-/* The most important function : psycho acoustic module. In this
-   encoder there is basically none, so this is the worst you can do,
-   but also this is the simpler. */
-static void psycho_acoustic_model(MpegAudioContext *s, short smr[SBLIMIT])
-{
-    int i;
-
-    for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
-        smr[i] = (int)(fixed_smr[i] * 10);
-    }
-}
-
-
-#define SB_NOTALLOCATED  0
-#define SB_ALLOCATED     1
-#define SB_NOMORE        2
-
-/* Try to maximize the smr while using a number of bits inferior to
-   the frame size. I tried to make the code simpler, faster and
-   smaller than other encoders :-) */
-static void compute_bit_allocation(MpegAudioContext *s,
-                                   short smr1[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT],
-                                   unsigned char bit_alloc[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT],
-                                   int *padding)
-{
-    int i, ch, b, max_smr, max_ch, max_sb, current_frame_size, max_frame_size;
-    int incr;
-    short smr[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
-    unsigned char subband_status[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
-    const unsigned char *alloc;
-
-    memcpy(smr, smr1, s->nb_channels * sizeof(short) * SBLIMIT);
-    memset(subband_status, SB_NOTALLOCATED, s->nb_channels * SBLIMIT);
-    memset(bit_alloc, 0, s->nb_channels * SBLIMIT);
-
-    /* compute frame size and padding */
-    max_frame_size = s->frame_size;
-    s->frame_frac += s->frame_frac_incr;
-    if (s->frame_frac >= 65536) {
-        s->frame_frac -= 65536;
-        s->do_padding = 1;
-        max_frame_size += 8;
-    } else {
-        s->do_padding = 0;
-    }
-
-    /* compute the header + bit alloc size */
-    current_frame_size = 32;
-    alloc = s->alloc_table;
-    for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
-        incr = alloc[0];
-        current_frame_size += incr * s->nb_channels;
-        alloc += 1 << incr;
-    }
-    for(;;) {
-        /* look for the subband with the largest signal to mask ratio */
-        max_sb = -1;
-        max_ch = -1;
-        max_smr = INT_MIN;
-        for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
-            for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
-                if (smr[ch][i] > max_smr && subband_status[ch][i] != SB_NOMORE) {
-                    max_smr = smr[ch][i];
-                    max_sb = i;
-                    max_ch = ch;
-                }
-            }
-        }
-        if (max_sb < 0)
-            break;
-        av_dlog(NULL, "current=%d max=%d max_sb=%d max_ch=%d alloc=%d\n",
-                current_frame_size, max_frame_size, max_sb, max_ch,
-                bit_alloc[max_ch][max_sb]);
-
-        /* find alloc table entry (XXX: not optimal, should use
-           pointer table) */
-        alloc = s->alloc_table;
-        for(i=0;i<max_sb;i++) {
-            alloc += 1 << alloc[0];
-        }
-
-        if (subband_status[max_ch][max_sb] == SB_NOTALLOCATED) {
-            /* nothing was coded for this band: add the necessary bits */
-            incr = 2 + nb_scale_factors[s->scale_code[max_ch][max_sb]] * 6;
-            incr += s->total_quant_bits[alloc[1]];
-        } else {
-            /* increments bit allocation */
-            b = bit_alloc[max_ch][max_sb];
-            incr = s->total_quant_bits[alloc[b + 1]] -
-                s->total_quant_bits[alloc[b]];
-        }
-
-        if (current_frame_size + incr <= max_frame_size) {
-            /* can increase size */
-            b = ++bit_alloc[max_ch][max_sb];
-            current_frame_size += incr;
-            /* decrease smr by the resolution we added */
-            smr[max_ch][max_sb] = smr1[max_ch][max_sb] - quant_snr[alloc[b]];
-            /* max allocation size reached ? */
-            if (b == ((1 << alloc[0]) - 1))
-                subband_status[max_ch][max_sb] = SB_NOMORE;
-            else
-                subband_status[max_ch][max_sb] = SB_ALLOCATED;
-        } else {
-            /* cannot increase the size of this subband */
-            subband_status[max_ch][max_sb] = SB_NOMORE;
-        }
-    }
-    *padding = max_frame_size - current_frame_size;
-    av_assert0(*padding >= 0);
-}
-
-/*
- * Output the mpeg audio layer 2 frame. Note how the code is small
- * compared to other encoders :-)
- */
-static void encode_frame(MpegAudioContext *s,
-                         unsigned char bit_alloc[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT],
-                         int padding)
-{
-    int i, j, k, l, bit_alloc_bits, b, ch;
-    unsigned char *sf;
-    int q[3];
-    PutBitContext *p = &s->pb;
-
-    /* header */
-
-    put_bits(p, 12, 0xfff);
-    put_bits(p, 1, 1 - s->lsf); /* 1 = mpeg1 ID, 0 = mpeg2 lsf ID */
-    put_bits(p, 2, 4-2);  /* layer 2 */
-    put_bits(p, 1, 1); /* no error protection */
-    put_bits(p, 4, s->bitrate_index);
-    put_bits(p, 2, s->freq_index);
-    put_bits(p, 1, s->do_padding); /* use padding */
-    put_bits(p, 1, 0);             /* private_bit */
-    put_bits(p, 2, s->nb_channels == 2 ? MPA_STEREO : MPA_MONO);
-    put_bits(p, 2, 0); /* mode_ext */
-    put_bits(p, 1, 0); /* no copyright */
-    put_bits(p, 1, 1); /* original */
-    put_bits(p, 2, 0); /* no emphasis */
-
-    /* bit allocation */
-    j = 0;
-    for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
-        bit_alloc_bits = s->alloc_table[j];
-        for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
-            put_bits(p, bit_alloc_bits, bit_alloc[ch][i]);
-        }
-        j += 1 << bit_alloc_bits;
-    }
-
-    /* scale codes */
-    for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
-        for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
-            if (bit_alloc[ch][i])
-                put_bits(p, 2, s->scale_code[ch][i]);
-        }
-    }
-
-    /* scale factors */
-    for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
-        for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
-            if (bit_alloc[ch][i]) {
-                sf = &s->scale_factors[ch][i][0];
-                switch(s->scale_code[ch][i]) {
-                case 0:
-                    put_bits(p, 6, sf[0]);
-                    put_bits(p, 6, sf[1]);
-                    put_bits(p, 6, sf[2]);
-                    break;
-                case 3:
-                case 1:
-                    put_bits(p, 6, sf[0]);
-                    put_bits(p, 6, sf[2]);
-                    break;
-                case 2:
-                    put_bits(p, 6, sf[0]);
-                    break;
-                }
-            }
-        }
-    }
-
-    /* quantization & write sub band samples */
-
-    for(k=0;k<3;k++) {
-        for(l=0;l<12;l+=3) {
-            j = 0;
-            for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
-                bit_alloc_bits = s->alloc_table[j];
-                for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
-                    b = bit_alloc[ch][i];
-                    if (b) {
-                        int qindex, steps, m, sample, bits;
-                        /* we encode 3 sub band samples of the same sub band at a time */
-                        qindex = s->alloc_table[j+b];
-                        steps = ff_mpa_quant_steps[qindex];
-                        for(m=0;m<3;m++) {
-                            sample = s->sb_samples[ch][k][l + m][i];
-                            /* divide by scale factor */
-#ifdef USE_FLOATS
-                            {
-                                float a;
-                                a = (float)sample * s->scale_factor_inv_table[s->scale_factors[ch][i][k]];
-                                q[m] = (int)((a + 1.0) * steps * 0.5);
-                            }
-#else
-                            {
-                                int q1, e, shift, mult;
-                                e = s->scale_factors[ch][i][k];
-                                shift = s->scale_factor_shift[e];
-                                mult = s->scale_factor_mult[e];
-
-                                /* normalize to P bits */
-                                if (shift < 0)
-                                    q1 = sample << (-shift);
-                                else
-                                    q1 = sample >> shift;
-                                q1 = (q1 * mult) >> P;
-                                q[m] = ((q1 + (1 << P)) * steps) >> (P + 1);
-                                if (q[m] < 0)
-                                    q[m] = 0;
-                            }
-#endif
-                            if (q[m] >= steps)
-                                q[m] = steps - 1;
-                            av_assert2(q[m] >= 0 && q[m] < steps);
-                        }
-                        bits = ff_mpa_quant_bits[qindex];
-                        if (bits < 0) {
-                            /* group the 3 values to save bits */
-                            put_bits(p, -bits,
-                                     q[0] + steps * (q[1] + steps * q[2]));
-                        } else {
-                            put_bits(p, bits, q[0]);
-                            put_bits(p, bits, q[1]);
-                            put_bits(p, bits, q[2]);
-                        }
-                    }
-                }
-                /* next subband in alloc table */
-                j += 1 << bit_alloc_bits;
-            }
-        }
-    }
-
-    /* padding */
-    for(i=0;i<padding;i++)
-        put_bits(p, 1, 0);
-
-    /* flush */
-    flush_put_bits(p);
-}
-
-static int MPA_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt,
-                            const AVFrame *frame, int *got_packet_ptr)
-{
-    MpegAudioContext *s = avctx->priv_data;
-    const int16_t *samples = (const int16_t *)frame->data[0];
-    short smr[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
-    unsigned char bit_alloc[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
-    int padding, i, ret;
-
-    for(i=0;i<s->nb_channels;i++) {
-        filter(s, i, samples + i, s->nb_channels);
-    }
-
-    for(i=0;i<s->nb_channels;i++) {
-        compute_scale_factors(s, s->scale_code[i], s->scale_factors[i],
-                              s->sb_samples[i], s->sblimit);
-    }
-    for(i=0;i<s->nb_channels;i++) {
-        psycho_acoustic_model(s, smr[i]);
-    }
-    compute_bit_allocation(s, smr, bit_alloc, &padding);
-
-    if ((ret = ff_alloc_packet2(avctx, avpkt, MPA_MAX_CODED_FRAME_SIZE)) < 0)
-        return ret;
-
-    init_put_bits(&s->pb, avpkt->data, avpkt->size);
-
-    encode_frame(s, bit_alloc, padding);
-
-    if (frame->pts != AV_NOPTS_VALUE)
-        avpkt->pts = frame->pts - ff_samples_to_time_base(avctx, avctx->delay);
-
-    avpkt->size = put_bits_count(&s->pb) / 8;
-    *got_packet_ptr = 1;
-    return 0;
-}
-
-static const AVCodecDefault mp2_defaults[] = {
-    { "b",    "128k" },
-    { NULL },
-};
-
-AVCodec ff_mp2_encoder = {
-    .name                  = "mp2",
-    .long_name             = NULL_IF_CONFIG_SMALL("MP2 (MPEG audio layer 2)"),
-    .type                  = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
-    .id                    = AV_CODEC_ID_MP2,
-    .priv_data_size        = sizeof(MpegAudioContext),
-    .init                  = MPA_encode_init,
-    .encode2               = MPA_encode_frame,
-    .sample_fmts           = (const enum AVSampleFormat[]){ AV_SAMPLE_FMT_S16,
-                                                            AV_SAMPLE_FMT_NONE },
-    .supported_samplerates = (const int[]){
-        44100, 48000,  32000, 22050, 24000, 16000, 0
-    },
-    .channel_layouts       = (const uint64_t[]){ AV_CH_LAYOUT_MONO,
-                                                 AV_CH_LAYOUT_STEREO,
-                                                 0 },
-    .defaults              = mp2_defaults,
-};
diff --git a/libavcodec/mpegaudioenc_fixed.c b/libavcodec/mpegaudioenc_fixed.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..022b6fe
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,41 @@
+/*
+ * The simplest mpeg audio layer 2 encoder
+ * Copyright (c) 2000, 2001 Fabrice Bellard
+ *
+ * This file is part of FFmpeg.
+ *
+ * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
+ * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
+ * License as published by the Free Software Foundation; either
+ * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
+ *
+ * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
+ * Lesser General Public License for more details.
+ *
+ * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
+ * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
+ * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
+ */
+
+#include "mpegaudioenc_template.c"
+
+AVCodec ff_mp2fixed_encoder = {
+    .name                  = "mp2fixed",
+    .long_name             = NULL_IF_CONFIG_SMALL("MP2 fixed point (MPEG audio layer 2)"),
+    .type                  = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
+    .id                    = AV_CODEC_ID_MP2,
+    .priv_data_size        = sizeof(MpegAudioContext),
+    .init                  = MPA_encode_init,
+    .encode2               = MPA_encode_frame,
+    .sample_fmts           = (const enum AVSampleFormat[]){ AV_SAMPLE_FMT_S16,
+                                                            AV_SAMPLE_FMT_NONE },
+    .supported_samplerates = (const int[]){
+        44100, 48000,  32000, 22050, 24000, 16000, 0
+    },
+    .channel_layouts       = (const uint64_t[]){ AV_CH_LAYOUT_MONO,
+                                                 AV_CH_LAYOUT_STEREO,
+                                                 0 },
+    .defaults              = mp2_defaults,
+};
diff --git a/libavcodec/mpegaudioenc_float.c b/libavcodec/mpegaudioenc_float.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..7712307
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,42 @@
+/*
+ * The simplest mpeg audio layer 2 encoder
+ * Copyright (c) 2000, 2001 Fabrice Bellard
+ *
+ * This file is part of FFmpeg.
+ *
+ * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
+ * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
+ * License as published by the Free Software Foundation; either
+ * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
+ *
+ * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
+ * Lesser General Public License for more details.
+ *
+ * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
+ * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
+ * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
+ */
+
+#define USE_FLOATS
+#include "mpegaudioenc_template.c"
+
+AVCodec ff_mp2_encoder = {
+    .name                  = "mp2",
+    .long_name             = NULL_IF_CONFIG_SMALL("MP2 (MPEG audio layer 2)"),
+    .type                  = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
+    .id                    = AV_CODEC_ID_MP2,
+    .priv_data_size        = sizeof(MpegAudioContext),
+    .init                  = MPA_encode_init,
+    .encode2               = MPA_encode_frame,
+    .sample_fmts           = (const enum AVSampleFormat[]){ AV_SAMPLE_FMT_S16,
+                                                            AV_SAMPLE_FMT_NONE },
+    .supported_samplerates = (const int[]){
+        44100, 48000,  32000, 22050, 24000, 16000, 0
+    },
+    .channel_layouts       = (const uint64_t[]){ AV_CH_LAYOUT_MONO,
+                                                 AV_CH_LAYOUT_STEREO,
+                                                 0 },
+    .defaults              = mp2_defaults,
+};
diff --git a/libavcodec/mpegaudioenc_template.c b/libavcodec/mpegaudioenc_template.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..a567dcd
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,779 @@
+/*
+ * The simplest mpeg audio layer 2 encoder
+ * Copyright (c) 2000, 2001 Fabrice Bellard
+ *
+ * This file is part of FFmpeg.
+ *
+ * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
+ * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
+ * License as published by the Free Software Foundation; either
+ * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
+ *
+ * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
+ * Lesser General Public License for more details.
+ *
+ * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
+ * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
+ * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
+ */
+
+/**
+ * @file
+ * The simplest mpeg audio layer 2 encoder.
+ */
+
+#include "libavutil/channel_layout.h"
+
+#include "avcodec.h"
+#include "internal.h"
+#include "put_bits.h"
+
+#define FRAC_BITS   15   /* fractional bits for sb_samples and dct */
+#define WFRAC_BITS  14   /* fractional bits for window */
+
+#include "mpegaudio.h"
+#include "mpegaudiodsp.h"
+#include "mpegaudiodata.h"
+#include "mpegaudiotab.h"
+
+/* currently, cannot change these constants (need to modify
+   quantization stage) */
+#define MUL(a,b) (((int64_t)(a) * (int64_t)(b)) >> FRAC_BITS)
+
+#define SAMPLES_BUF_SIZE 4096
+
+typedef struct MpegAudioContext {
+    PutBitContext pb;
+    int nb_channels;
+    int lsf;           /* 1 if mpeg2 low bitrate selected */
+    int bitrate_index; /* bit rate */
+    int freq_index;
+    int frame_size; /* frame size, in bits, without padding */
+    /* padding computation */
+    int frame_frac, frame_frac_incr, do_padding;
+    short samples_buf[MPA_MAX_CHANNELS][SAMPLES_BUF_SIZE]; /* buffer for filter */
+    int samples_offset[MPA_MAX_CHANNELS];       /* offset in samples_buf */
+    int sb_samples[MPA_MAX_CHANNELS][3][12][SBLIMIT];
+    unsigned char scale_factors[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT][3]; /* scale factors */
+    /* code to group 3 scale factors */
+    unsigned char scale_code[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
+    int sblimit; /* number of used subbands */
+    const unsigned char *alloc_table;
+    int16_t filter_bank[512];
+    int scale_factor_table[64];
+    unsigned char scale_diff_table[128];
+#ifdef USE_FLOATS
+    float scale_factor_inv_table[64];
+#else
+    int8_t scale_factor_shift[64];
+    unsigned short scale_factor_mult[64];
+#endif
+    unsigned short total_quant_bits[17]; /* total number of bits per allocation group */
+} MpegAudioContext;
+
+static av_cold int MPA_encode_init(AVCodecContext *avctx)
+{
+    MpegAudioContext *s = avctx->priv_data;
+    int freq = avctx->sample_rate;
+    int bitrate = avctx->bit_rate;
+    int channels = avctx->channels;
+    int i, v, table;
+    float a;
+
+    if (channels <= 0 || channels > 2){
+        av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "encoding %d channel(s) is not allowed in mp2\n", channels);
+        return AVERROR(EINVAL);
+    }
+    bitrate = bitrate / 1000;
+    s->nb_channels = channels;
+    avctx->frame_size = MPA_FRAME_SIZE;
+    avctx->delay      = 512 - 32 + 1;
+
+    /* encoding freq */
+    s->lsf = 0;
+    for(i=0;i<3;i++) {
+        if (avpriv_mpa_freq_tab[i] == freq)
+            break;
+        if ((avpriv_mpa_freq_tab[i] / 2) == freq) {
+            s->lsf = 1;
+            break;
+        }
+    }
+    if (i == 3){
+        av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Sampling rate %d is not allowed in mp2\n", freq);
+        return AVERROR(EINVAL);
+    }
+    s->freq_index = i;
+
+    /* encoding bitrate & frequency */
+    for(i=0;i<15;i++) {
+        if (avpriv_mpa_bitrate_tab[s->lsf][1][i] == bitrate)
+            break;
+    }
+    if (i == 15){
+        av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "bitrate %d is not allowed in mp2\n", bitrate);
+        return AVERROR(EINVAL);
+    }
+    s->bitrate_index = i;
+
+    /* compute total header size & pad bit */
+
+    a = (float)(bitrate * 1000 * MPA_FRAME_SIZE) / (freq * 8.0);
+    s->frame_size = ((int)a) * 8;
+
+    /* frame fractional size to compute padding */
+    s->frame_frac = 0;
+    s->frame_frac_incr = (int)((a - floor(a)) * 65536.0);
+
+    /* select the right allocation table */
+    table = ff_mpa_l2_select_table(bitrate, s->nb_channels, freq, s->lsf);
+
+    /* number of used subbands */
+    s->sblimit = ff_mpa_sblimit_table[table];
+    s->alloc_table = ff_mpa_alloc_tables[table];
+
+    av_dlog(avctx, "%d kb/s, %d Hz, frame_size=%d bits, table=%d, padincr=%x\n",
+            bitrate, freq, s->frame_size, table, s->frame_frac_incr);
+
+    for(i=0;i<s->nb_channels;i++)
+        s->samples_offset[i] = 0;
+
+    for(i=0;i<257;i++) {
+        int v;
+        v = ff_mpa_enwindow[i];
+#if WFRAC_BITS != 16
+        v = (v + (1 << (16 - WFRAC_BITS - 1))) >> (16 - WFRAC_BITS);
+#endif
+        s->filter_bank[i] = v;
+        if ((i & 63) != 0)
+            v = -v;
+        if (i != 0)
+            s->filter_bank[512 - i] = v;
+    }
+
+    for(i=0;i<64;i++) {
+        v = (int)(exp2((3 - i) / 3.0) * (1 << 20));
+        if (v <= 0)
+            v = 1;
+        s->scale_factor_table[i] = v;
+#ifdef USE_FLOATS
+        s->scale_factor_inv_table[i] = exp2(-(3 - i) / 3.0) / (float)(1 << 20);
+#else
+#define P 15
+        s->scale_factor_shift[i] = 21 - P - (i / 3);
+        s->scale_factor_mult[i] = (1 << P) * exp2((i % 3) / 3.0);
+#endif
+    }
+    for(i=0;i<128;i++) {
+        v = i - 64;
+        if (v <= -3)
+            v = 0;
+        else if (v < 0)
+            v = 1;
+        else if (v == 0)
+            v = 2;
+        else if (v < 3)
+            v = 3;
+        else
+            v = 4;
+        s->scale_diff_table[i] = v;
+    }
+
+    for(i=0;i<17;i++) {
+        v = ff_mpa_quant_bits[i];
+        if (v < 0)
+            v = -v;
+        else
+            v = v * 3;
+        s->total_quant_bits[i] = 12 * v;
+    }
+
+    return 0;
+}
+
+/* 32 point floating point IDCT without 1/sqrt(2) coef zero scaling */
+static void idct32(int *out, int *tab)
+{
+    int i, j;
+    int *t, *t1, xr;
+    const int *xp = costab32;
+
+    for(j=31;j>=3;j-=2) tab[j] += tab[j - 2];
+
+    t = tab + 30;
+    t1 = tab + 2;
+    do {
+        t[0] += t[-4];
+        t[1] += t[1 - 4];
+        t -= 4;
+    } while (t != t1);
+
+    t = tab + 28;
+    t1 = tab + 4;
+    do {
+        t[0] += t[-8];
+        t[1] += t[1-8];
+        t[2] += t[2-8];
+        t[3] += t[3-8];
+        t -= 8;
+    } while (t != t1);
+
+    t = tab;
+    t1 = tab + 32;
+    do {
+        t[ 3] = -t[ 3];
+        t[ 6] = -t[ 6];
+
+        t[11] = -t[11];
+        t[12] = -t[12];
+        t[13] = -t[13];
+        t[15] = -t[15];
+        t += 16;
+    } while (t != t1);
+
+
+    t = tab;
+    t1 = tab + 8;
+    do {
+        int x1, x2, x3, x4;
+
+        x3 = MUL(t[16], FIX(SQRT2*0.5));
+        x4 = t[0] - x3;
+        x3 = t[0] + x3;
+
+        x2 = MUL(-(t[24] + t[8]), FIX(SQRT2*0.5));
+        x1 = MUL((t[8] - x2), xp[0]);
+        x2 = MUL((t[8] + x2), xp[1]);
+
+        t[ 0] = x3 + x1;
+        t[ 8] = x4 - x2;
+        t[16] = x4 + x2;
+        t[24] = x3 - x1;
+        t++;
+    } while (t != t1);
+
+    xp += 2;
+    t = tab;
+    t1 = tab + 4;
+    do {
+        xr = MUL(t[28],xp[0]);
+        t[28] = (t[0] - xr);
+        t[0] = (t[0] + xr);
+
+        xr = MUL(t[4],xp[1]);
+        t[ 4] = (t[24] - xr);
+        t[24] = (t[24] + xr);
+
+        xr = MUL(t[20],xp[2]);
+        t[20] = (t[8] - xr);
+        t[ 8] = (t[8] + xr);
+
+        xr = MUL(t[12],xp[3]);
+        t[12] = (t[16] - xr);
+        t[16] = (t[16] + xr);
+        t++;
+    } while (t != t1);
+    xp += 4;
+
+    for (i = 0; i < 4; i++) {
+        xr = MUL(tab[30-i*4],xp[0]);
+        tab[30-i*4] = (tab[i*4] - xr);
+        tab[   i*4] = (tab[i*4] + xr);
+
+        xr = MUL(tab[ 2+i*4],xp[1]);
+        tab[ 2+i*4] = (tab[28-i*4] - xr);
+        tab[28-i*4] = (tab[28-i*4] + xr);
+
+        xr = MUL(tab[31-i*4],xp[0]);
+        tab[31-i*4] = (tab[1+i*4] - xr);
+        tab[ 1+i*4] = (tab[1+i*4] + xr);
+
+        xr = MUL(tab[ 3+i*4],xp[1]);
+        tab[ 3+i*4] = (tab[29-i*4] - xr);
+        tab[29-i*4] = (tab[29-i*4] + xr);
+
+        xp += 2;
+    }
+
+    t = tab + 30;
+    t1 = tab + 1;
+    do {
+        xr = MUL(t1[0], *xp);
+        t1[0] = (t[0] - xr);
+        t[0] = (t[0] + xr);
+        t -= 2;
+        t1 += 2;
+        xp++;
+    } while (t >= tab);
+
+    for(i=0;i<32;i++) {
+        out[i] = tab[bitinv32[i]];
+    }
+}
+
+#define WSHIFT (WFRAC_BITS + 15 - FRAC_BITS)
+
+static void filter(MpegAudioContext *s, int ch, const short *samples, int incr)
+{
+    short *p, *q;
+    int sum, offset, i, j;
+    int tmp[64];
+    int tmp1[32];
+    int *out;
+
+    offset = s->samples_offset[ch];
+    out = &s->sb_samples[ch][0][0][0];
+    for(j=0;j<36;j++) {
+        /* 32 samples at once */
+        for(i=0;i<32;i++) {
+            s->samples_buf[ch][offset + (31 - i)] = samples[0];
+            samples += incr;
+        }
+
+        /* filter */
+        p = s->samples_buf[ch] + offset;
+        q = s->filter_bank;
+        /* maxsum = 23169 */
+        for(i=0;i<64;i++) {
+            sum = p[0*64] * q[0*64];
+            sum += p[1*64] * q[1*64];
+            sum += p[2*64] * q[2*64];
+            sum += p[3*64] * q[3*64];
+            sum += p[4*64] * q[4*64];
+            sum += p[5*64] * q[5*64];
+            sum += p[6*64] * q[6*64];
+            sum += p[7*64] * q[7*64];
+            tmp[i] = sum;
+            p++;
+            q++;
+        }
+        tmp1[0] = tmp[16] >> WSHIFT;
+        for( i=1; i<=16; i++ ) tmp1[i] = (tmp[i+16]+tmp[16-i]) >> WSHIFT;
+        for( i=17; i<=31; i++ ) tmp1[i] = (tmp[i+16]-tmp[80-i]) >> WSHIFT;
+
+        idct32(out, tmp1);
+
+        /* advance of 32 samples */
+        offset -= 32;
+        out += 32;
+        /* handle the wrap around */
+        if (offset < 0) {
+            memmove(s->samples_buf[ch] + SAMPLES_BUF_SIZE - (512 - 32),
+                    s->samples_buf[ch], (512 - 32) * 2);
+            offset = SAMPLES_BUF_SIZE - 512;
+        }
+    }
+    s->samples_offset[ch] = offset;
+}
+
+static void compute_scale_factors(MpegAudioContext *s,
+                                  unsigned char scale_code[SBLIMIT],
+                                  unsigned char scale_factors[SBLIMIT][3],
+                                  int sb_samples[3][12][SBLIMIT],
+                                  int sblimit)
+{
+    int *p, vmax, v, n, i, j, k, code;
+    int index, d1, d2;
+    unsigned char *sf = &scale_factors[0][0];
+
+    for(j=0;j<sblimit;j++) {
+        for(i=0;i<3;i++) {
+            /* find the max absolute value */
+            p = &sb_samples[i][0][j];
+            vmax = abs(*p);
+            for(k=1;k<12;k++) {
+                p += SBLIMIT;
+                v = abs(*p);
+                if (v > vmax)
+                    vmax = v;
+            }
+            /* compute the scale factor index using log 2 computations */
+            if (vmax > 1) {
+                n = av_log2(vmax);
+                /* n is the position of the MSB of vmax. now
+                   use at most 2 compares to find the index */
+                index = (21 - n) * 3 - 3;
+                if (index >= 0) {
+                    while (vmax <= s->scale_factor_table[index+1])
+                        index++;
+                } else {
+                    index = 0; /* very unlikely case of overflow */
+                }
+            } else {
+                index = 62; /* value 63 is not allowed */
+            }
+
+            av_dlog(NULL, "%2d:%d in=%x %x %d\n",
+                    j, i, vmax, s->scale_factor_table[index], index);
+            /* store the scale factor */
+            av_assert2(index >=0 && index <= 63);
+            sf[i] = index;
+        }
+
+        /* compute the transmission factor : look if the scale factors
+           are close enough to each other */
+        d1 = s->scale_diff_table[sf[0] - sf[1] + 64];
+        d2 = s->scale_diff_table[sf[1] - sf[2] + 64];
+
+        /* handle the 25 cases */
+        switch(d1 * 5 + d2) {
+        case 0*5+0:
+        case 0*5+4:
+        case 3*5+4:
+        case 4*5+0:
+        case 4*5+4:
+            code = 0;
+            break;
+        case 0*5+1:
+        case 0*5+2:
+        case 4*5+1:
+        case 4*5+2:
+            code = 3;
+            sf[2] = sf[1];
+            break;
+        case 0*5+3:
+        case 4*5+3:
+            code = 3;
+            sf[1] = sf[2];
+            break;
+        case 1*5+0:
+        case 1*5+4:
+        case 2*5+4:
+            code = 1;
+            sf[1] = sf[0];
+            break;
+        case 1*5+1:
+        case 1*5+2:
+        case 2*5+0:
+        case 2*5+1:
+        case 2*5+2:
+            code = 2;
+            sf[1] = sf[2] = sf[0];
+            break;
+        case 2*5+3:
+        case 3*5+3:
+            code = 2;
+            sf[0] = sf[1] = sf[2];
+            break;
+        case 3*5+0:
+        case 3*5+1:
+        case 3*5+2:
+            code = 2;
+            sf[0] = sf[2] = sf[1];
+            break;
+        case 1*5+3:
+            code = 2;
+            if (sf[0] > sf[2])
+              sf[0] = sf[2];
+            sf[1] = sf[2] = sf[0];
+            break;
+        default:
+            av_assert2(0); //cannot happen
+            code = 0;           /* kill warning */
+        }
+
+        av_dlog(NULL, "%d: %2d %2d %2d %d %d -> %d\n", j,
+                sf[0], sf[1], sf[2], d1, d2, code);
+        scale_code[j] = code;
+        sf += 3;
+    }
+}
+
+/* The most important function : psycho acoustic module. In this
+   encoder there is basically none, so this is the worst you can do,
+   but also this is the simpler. */
+static void psycho_acoustic_model(MpegAudioContext *s, short smr[SBLIMIT])
+{
+    int i;
+
+    for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
+        smr[i] = (int)(fixed_smr[i] * 10);
+    }
+}
+
+
+#define SB_NOTALLOCATED  0
+#define SB_ALLOCATED     1
+#define SB_NOMORE        2
+
+/* Try to maximize the smr while using a number of bits inferior to
+   the frame size. I tried to make the code simpler, faster and
+   smaller than other encoders :-) */
+static void compute_bit_allocation(MpegAudioContext *s,
+                                   short smr1[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT],
+                                   unsigned char bit_alloc[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT],
+                                   int *padding)
+{
+    int i, ch, b, max_smr, max_ch, max_sb, current_frame_size, max_frame_size;
+    int incr;
+    short smr[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
+    unsigned char subband_status[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
+    const unsigned char *alloc;
+
+    memcpy(smr, smr1, s->nb_channels * sizeof(short) * SBLIMIT);
+    memset(subband_status, SB_NOTALLOCATED, s->nb_channels * SBLIMIT);
+    memset(bit_alloc, 0, s->nb_channels * SBLIMIT);
+
+    /* compute frame size and padding */
+    max_frame_size = s->frame_size;
+    s->frame_frac += s->frame_frac_incr;
+    if (s->frame_frac >= 65536) {
+        s->frame_frac -= 65536;
+        s->do_padding = 1;
+        max_frame_size += 8;
+    } else {
+        s->do_padding = 0;
+    }
+
+    /* compute the header + bit alloc size */
+    current_frame_size = 32;
+    alloc = s->alloc_table;
+    for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
+        incr = alloc[0];
+        current_frame_size += incr * s->nb_channels;
+        alloc += 1 << incr;
+    }
+    for(;;) {
+        /* look for the subband with the largest signal to mask ratio */
+        max_sb = -1;
+        max_ch = -1;
+        max_smr = INT_MIN;
+        for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
+            for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
+                if (smr[ch][i] > max_smr && subband_status[ch][i] != SB_NOMORE) {
+                    max_smr = smr[ch][i];
+                    max_sb = i;
+                    max_ch = ch;
+                }
+            }
+        }
+        if (max_sb < 0)
+            break;
+        av_dlog(NULL, "current=%d max=%d max_sb=%d max_ch=%d alloc=%d\n",
+                current_frame_size, max_frame_size, max_sb, max_ch,
+                bit_alloc[max_ch][max_sb]);
+
+        /* find alloc table entry (XXX: not optimal, should use
+           pointer table) */
+        alloc = s->alloc_table;
+        for(i=0;i<max_sb;i++) {
+            alloc += 1 << alloc[0];
+        }
+
+        if (subband_status[max_ch][max_sb] == SB_NOTALLOCATED) {
+            /* nothing was coded for this band: add the necessary bits */
+            incr = 2 + nb_scale_factors[s->scale_code[max_ch][max_sb]] * 6;
+            incr += s->total_quant_bits[alloc[1]];
+        } else {
+            /* increments bit allocation */
+            b = bit_alloc[max_ch][max_sb];
+            incr = s->total_quant_bits[alloc[b + 1]] -
+                s->total_quant_bits[alloc[b]];
+        }
+
+        if (current_frame_size + incr <= max_frame_size) {
+            /* can increase size */
+            b = ++bit_alloc[max_ch][max_sb];
+            current_frame_size += incr;
+            /* decrease smr by the resolution we added */
+            smr[max_ch][max_sb] = smr1[max_ch][max_sb] - quant_snr[alloc[b]];
+            /* max allocation size reached ? */
+            if (b == ((1 << alloc[0]) - 1))
+                subband_status[max_ch][max_sb] = SB_NOMORE;
+            else
+                subband_status[max_ch][max_sb] = SB_ALLOCATED;
+        } else {
+            /* cannot increase the size of this subband */
+            subband_status[max_ch][max_sb] = SB_NOMORE;
+        }
+    }
+    *padding = max_frame_size - current_frame_size;
+    av_assert0(*padding >= 0);
+}
+
+/*
+ * Output the mpeg audio layer 2 frame. Note how the code is small
+ * compared to other encoders :-)
+ */
+static void encode_frame(MpegAudioContext *s,
+                         unsigned char bit_alloc[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT],
+                         int padding)
+{
+    int i, j, k, l, bit_alloc_bits, b, ch;
+    unsigned char *sf;
+    int q[3];
+    PutBitContext *p = &s->pb;
+
+    /* header */
+
+    put_bits(p, 12, 0xfff);
+    put_bits(p, 1, 1 - s->lsf); /* 1 = mpeg1 ID, 0 = mpeg2 lsf ID */
+    put_bits(p, 2, 4-2);  /* layer 2 */
+    put_bits(p, 1, 1); /* no error protection */
+    put_bits(p, 4, s->bitrate_index);
+    put_bits(p, 2, s->freq_index);
+    put_bits(p, 1, s->do_padding); /* use padding */
+    put_bits(p, 1, 0);             /* private_bit */
+    put_bits(p, 2, s->nb_channels == 2 ? MPA_STEREO : MPA_MONO);
+    put_bits(p, 2, 0); /* mode_ext */
+    put_bits(p, 1, 0); /* no copyright */
+    put_bits(p, 1, 1); /* original */
+    put_bits(p, 2, 0); /* no emphasis */
+
+    /* bit allocation */
+    j = 0;
+    for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
+        bit_alloc_bits = s->alloc_table[j];
+        for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
+            put_bits(p, bit_alloc_bits, bit_alloc[ch][i]);
+        }
+        j += 1 << bit_alloc_bits;
+    }
+
+    /* scale codes */
+    for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
+        for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
+            if (bit_alloc[ch][i])
+                put_bits(p, 2, s->scale_code[ch][i]);
+        }
+    }
+
+    /* scale factors */
+    for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
+        for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
+            if (bit_alloc[ch][i]) {
+                sf = &s->scale_factors[ch][i][0];
+                switch(s->scale_code[ch][i]) {
+                case 0:
+                    put_bits(p, 6, sf[0]);
+                    put_bits(p, 6, sf[1]);
+                    put_bits(p, 6, sf[2]);
+                    break;
+                case 3:
+                case 1:
+                    put_bits(p, 6, sf[0]);
+                    put_bits(p, 6, sf[2]);
+                    break;
+                case 2:
+                    put_bits(p, 6, sf[0]);
+                    break;
+                }
+            }
+        }
+    }
+
+    /* quantization & write sub band samples */
+
+    for(k=0;k<3;k++) {
+        for(l=0;l<12;l+=3) {
+            j = 0;
+            for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
+                bit_alloc_bits = s->alloc_table[j];
+                for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
+                    b = bit_alloc[ch][i];
+                    if (b) {
+                        int qindex, steps, m, sample, bits;
+                        /* we encode 3 sub band samples of the same sub band at a time */
+                        qindex = s->alloc_table[j+b];
+                        steps = ff_mpa_quant_steps[qindex];
+                        for(m=0;m<3;m++) {
+                            sample = s->sb_samples[ch][k][l + m][i];
+                            /* divide by scale factor */
+#ifdef USE_FLOATS
+                            {
+                                float a;
+                                a = (float)sample * s->scale_factor_inv_table[s->scale_factors[ch][i][k]];
+                                q[m] = (int)((a + 1.0) * steps * 0.5);
+                            }
+#else
+                            {
+                                int q1, e, shift, mult;
+                                e = s->scale_factors[ch][i][k];
+                                shift = s->scale_factor_shift[e];
+                                mult = s->scale_factor_mult[e];
+
+                                /* normalize to P bits */
+                                if (shift < 0)
+                                    q1 = sample << (-shift);
+                                else
+                                    q1 = sample >> shift;
+                                q1 = (q1 * mult) >> P;
+                                q[m] = ((q1 + (1 << P)) * steps) >> (P + 1);
+                                if (q[m] < 0)
+                                    q[m] = 0;
+                            }
+#endif
+                            if (q[m] >= steps)
+                                q[m] = steps - 1;
+                            av_assert2(q[m] >= 0 && q[m] < steps);
+                        }
+                        bits = ff_mpa_quant_bits[qindex];
+                        if (bits < 0) {
+                            /* group the 3 values to save bits */
+                            put_bits(p, -bits,
+                                     q[0] + steps * (q[1] + steps * q[2]));
+                        } else {
+                            put_bits(p, bits, q[0]);
+                            put_bits(p, bits, q[1]);
+                            put_bits(p, bits, q[2]);
+                        }
+                    }
+                }
+                /* next subband in alloc table */
+                j += 1 << bit_alloc_bits;
+            }
+        }
+    }
+
+    /* padding */
+    for(i=0;i<padding;i++)
+        put_bits(p, 1, 0);
+
+    /* flush */
+    flush_put_bits(p);
+}
+
+static int MPA_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt,
+                            const AVFrame *frame, int *got_packet_ptr)
+{
+    MpegAudioContext *s = avctx->priv_data;
+    const int16_t *samples = (const int16_t *)frame->data[0];
+    short smr[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
+    unsigned char bit_alloc[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
+    int padding, i, ret;
+
+    for(i=0;i<s->nb_channels;i++) {
+        filter(s, i, samples + i, s->nb_channels);
+    }
+
+    for(i=0;i<s->nb_channels;i++) {
+        compute_scale_factors(s, s->scale_code[i], s->scale_factors[i],
+                              s->sb_samples[i], s->sblimit);
+    }
+    for(i=0;i<s->nb_channels;i++) {
+        psycho_acoustic_model(s, smr[i]);
+    }
+    compute_bit_allocation(s, smr, bit_alloc, &padding);
+
+    if ((ret = ff_alloc_packet2(avctx, avpkt, MPA_MAX_CODED_FRAME_SIZE)) < 0)
+        return ret;
+
+    init_put_bits(&s->pb, avpkt->data, avpkt->size);
+
+    encode_frame(s, bit_alloc, padding);
+
+    if (frame->pts != AV_NOPTS_VALUE)
+        avpkt->pts = frame->pts - ff_samples_to_time_base(avctx, avctx->delay);
+
+    avpkt->size = put_bits_count(&s->pb) / 8;
+    *got_packet_ptr = 1;
+    return 0;
+}
+
+static const AVCodecDefault mp2_defaults[] = {
+    { "b",    "128k" },
+    { NULL },
+};
+
index 8f61301..eab1622 100644 (file)
@@ -29,7 +29,7 @@
 #include "libavutil/avutil.h"
 
 #define LIBAVCODEC_VERSION_MAJOR 55
-#define LIBAVCODEC_VERSION_MINOR  44
+#define LIBAVCODEC_VERSION_MINOR  45
 #define LIBAVCODEC_VERSION_MICRO 100
 
 #define LIBAVCODEC_VERSION_INT  AV_VERSION_INT(LIBAVCODEC_VERSION_MAJOR, \
index 78508bc..10d4392 100644 (file)
@@ -68,6 +68,10 @@ FATE_ACODEC-$(call ENCDEC, MP2, MP2 MP3) += fate-acodec-mp2
 fate-acodec-mp2: FMT = mp2
 fate-acodec-mp2: CMP_SHIFT = -1924
 
+FATE_ACODEC-$(call ENCDEC, MP2FIXED MP2 , MP2 MP3) += fate-acodec-mp2fixed
+fate-acodec-mp2fixed: FMT = mp2
+fate-acodec-mp2fixed: CMP_SHIFT = -1924
+
 FATE_ACODEC-$(call ENCDEC, ALAC, MOV) += fate-acodec-alac
 fate-acodec-alac: FMT = mov
 fate-acodec-alac: CODEC = alac -compression_level 1
diff --git a/tests/ref/acodec/mp2fixed b/tests/ref/acodec/mp2fixed
new file mode 100644 (file)
index 0000000..0203014
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,4 @@
+28fbc7485c7939f40368f79adccb3e3d *tests/data/fate/acodec-mp2fixed.mp2
+96130 tests/data/fate/acodec-mp2fixed.mp2
+87461bd4ce4b0e0cbbf6c43621baf261 *tests/data/fate/acodec-mp2fixed.out.wav
+stddev: 4384.26 PSNR: 23.49 MAXDIFF:52632 bytes:  1058400/  1057916