git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - 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 "bitstream.h"
  27 #include "mpegaudio.h"
  28
  29 /* currently, cannot change these constants (need to modify
  30    quantization stage) */
  31 #define FRAC_BITS 15
  32 #define WFRAC_BITS  14
  33 #define MUL(a,b) (((int64_t)(a) * (int64_t)(b)) >> FRAC_BITS)
  34 #define FIX(a)   ((int)((a) * (1 << FRAC_BITS)))
  35
  36 #define SAMPLES_BUF_SIZE 4096
  37
  38 typedef struct MpegAudioContext {
  39     PutBitContext pb;
  40     int nb_channels;
  41     int freq, bit_rate;
  42     int lsf;           /* 1 if mpeg2 low bitrate selected */
  43     int bitrate_index; /* bit rate */
  44     int freq_index;
  45     int frame_size; /* frame size, in bits, without padding */
  46     int64_t nb_samples; /* total number of samples encoded */
  47     /* padding computation */
  48     int frame_frac, frame_frac_incr, do_padding;
  49     short samples_buf[MPA_MAX_CHANNELS][SAMPLES_BUF_SIZE]; /* buffer for filter */
  50     int samples_offset[MPA_MAX_CHANNELS];       /* offset in samples_buf */
  51     int sb_samples[MPA_MAX_CHANNELS][3][12][SBLIMIT];
  52     unsigned char scale_factors[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT][3]; /* scale factors */
  53     /* code to group 3 scale factors */
  54     unsigned char scale_code[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
  55     int sblimit; /* number of used subbands */
  56     const unsigned char *alloc_table;
  57 } MpegAudioContext;
  58
  59 /* define it to use floats in quantization (I don't like floats !) */
  60 //#define USE_FLOATS
  61
  62 #include "mpegaudiotab.h"
  63
  64 static int MPA_encode_init(AVCodecContext *avctx)
  65 {
  66     MpegAudioContext *s = avctx->priv_data;
  67     int freq = avctx->sample_rate;
  68     int bitrate = avctx->bit_rate;
  69     int channels = avctx->channels;
  70     int i, v, table;
  71     float a;
  72
  73     if (channels > 2)
  74         return -1;
  75     bitrate = bitrate / 1000;
  76     s->nb_channels = channels;
  77     s->freq = freq;
  78     s->bit_rate = bitrate * 1000;
  79     avctx->frame_size = MPA_FRAME_SIZE;
  80
  81     /* encoding freq */
  82     s->lsf = 0;
  83     for(i=0;i<3;i++) {
  84         if (mpa_freq_tab[i] == freq)
  85             break;
  86         if ((mpa_freq_tab[i] / 2) == freq) {
  87             s->lsf = 1;
  88             break;
  89         }
  90     }
  91     if (i == 3){
  92         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Sampling rate %d is not allowed in mp2\n", freq);
  93         return -1;
  94     }
  95     s->freq_index = i;
  96
  97     /* encoding bitrate & frequency */
  98     for(i=0;i<15;i++) {
  99         if (mpa_bitrate_tab[s->lsf][1][i] == bitrate)
 100             break;
 101     }
 102     if (i == 15){
 103         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "bitrate %d is not allowed in mp2\n", bitrate);
 104         return -1;
 105     }
 106     s->bitrate_index = i;
 107
 108     /* compute total header size & pad bit */
 109
 110     a = (float)(bitrate * 1000 * MPA_FRAME_SIZE) / (freq * 8.0);
 111     s->frame_size = ((int)a) * 8;
 112
 113     /* frame fractional size to compute padding */
 114     s->frame_frac = 0;
 115     s->frame_frac_incr = (int)((a - floor(a)) * 65536.0);
 116
 117     /* select the right allocation table */
 118     table = l2_select_table(bitrate, s->nb_channels, freq, s->lsf);
 119
 120     /* number of used subbands */
 121     s->sblimit = sblimit_table[table];
 122     s->alloc_table = alloc_tables[table];
 123
 124 #ifdef DEBUG
 125     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "%d kb/s, %d Hz, frame_size=%d bits, table=%d, padincr=%x\n",
 126            bitrate, freq, s->frame_size, table, s->frame_frac_incr);
 127 #endif
 128
 129     for(i=0;i<s->nb_channels;i++)
 130         s->samples_offset[i] = 0;
 131
 132     for(i=0;i<257;i++) {
 133         int v;
 134         v = mpa_enwindow[i];
 135 #if WFRAC_BITS != 16
 136         v = (v + (1 << (16 - WFRAC_BITS - 1))) >> (16 - WFRAC_BITS);
 137 #endif
 138         filter_bank[i] = v;
 139         if ((i & 63) != 0)
 140             v = -v;
 141         if (i != 0)
 142             filter_bank[512 - i] = v;
 143     }
 144
 145     for(i=0;i<64;i++) {
 146         v = (int)(pow(2.0, (3 - i) / 3.0) * (1 << 20));
 147         if (v <= 0)
 148             v = 1;
 149         scale_factor_table[i] = v;
 150 #ifdef USE_FLOATS
 151         scale_factor_inv_table[i] = pow(2.0, -(3 - i) / 3.0) / (float)(1 << 20);
 152 #else
 153 #define P 15
 154         scale_factor_shift[i] = 21 - P - (i / 3);
 155         scale_factor_mult[i] = (1 << P) * pow(2.0, (i % 3) / 3.0);
 156 #endif
 157     }
 158     for(i=0;i<128;i++) {
 159         v = i - 64;
 160         if (v <= -3)
 161             v = 0;
 162         else if (v < 0)
 163             v = 1;
 164         else if (v == 0)
 165             v = 2;
 166         else if (v < 3)
 167             v = 3;
 168         else
 169             v = 4;
 170         scale_diff_table[i] = v;
 171     }
 172
 173     for(i=0;i<17;i++) {
 174         v = quant_bits[i];
 175         if (v < 0)
 176             v = -v;
 177         else
 178             v = v * 3;
 179         total_quant_bits[i] = 12 * v;
 180     }
 181
 182     avctx->coded_frame= avcodec_alloc_frame();
 183     avctx->coded_frame->key_frame= 1;
 184
 185     return 0;
 186 }
 187
 188 /* 32 point floating point IDCT without 1/sqrt(2) coef zero scaling */
 189 static void idct32(int *out, int *tab)
 190 {
 191     int i, j;
 192     int *t, *t1, xr;
 193     const int *xp = costab32;
 194
 195     for(j=31;j>=3;j-=2) tab[j] += tab[j - 2];
 196
 197     t = tab + 30;
 198     t1 = tab + 2;
 199     do {
 200         t[0] += t[-4];
 201         t[1] += t[1 - 4];
 202         t -= 4;
 203     } while (t != t1);
 204
 205     t = tab + 28;
 206     t1 = tab + 4;
 207     do {
 208         t[0] += t[-8];
 209         t[1] += t[1-8];
 210         t[2] += t[2-8];
 211         t[3] += t[3-8];
 212         t -= 8;
 213     } while (t != t1);
 214
 215     t = tab;
 216     t1 = tab + 32;
 217     do {
 218         t[ 3] = -t[ 3];
 219         t[ 6] = -t[ 6];
 220
 221         t[11] = -t[11];
 222         t[12] = -t[12];
 223         t[13] = -t[13];
 224         t[15] = -t[15];
 225         t += 16;
 226     } while (t != t1);
 227
 228
 229     t = tab;
 230     t1 = tab + 8;
 231     do {
 232         int x1, x2, x3, x4;
 233
 234         x3 = MUL(t[16], FIX(SQRT2*0.5));
 235         x4 = t[0] - x3;
 236         x3 = t[0] + x3;
 237
 238         x2 = MUL(-(t[24] + t[8]), FIX(SQRT2*0.5));
 239         x1 = MUL((t[8] - x2), xp[0]);
 240         x2 = MUL((t[8] + x2), xp[1]);
 241
 242         t[ 0] = x3 + x1;
 243         t[ 8] = x4 - x2;
 244         t[16] = x4 + x2;
 245         t[24] = x3 - x1;
 246         t++;
 247     } while (t != t1);
 248
 249     xp += 2;
 250     t = tab;
 251     t1 = tab + 4;
 252     do {
 253         xr = MUL(t[28],xp[0]);
 254         t[28] = (t[0] - xr);
 255         t[0] = (t[0] + xr);
 256
 257         xr = MUL(t[4],xp[1]);
 258         t[ 4] = (t[24] - xr);
 259         t[24] = (t[24] + xr);
 260
 261         xr = MUL(t[20],xp[2]);
 262         t[20] = (t[8] - xr);
 263         t[ 8] = (t[8] + xr);
 264
 265         xr = MUL(t[12],xp[3]);
 266         t[12] = (t[16] - xr);
 267         t[16] = (t[16] + xr);
 268         t++;
 269     } while (t != t1);
 270     xp += 4;
 271
 272     for (i = 0; i < 4; i++) {
 273         xr = MUL(tab[30-i*4],xp[0]);
 274         tab[30-i*4] = (tab[i*4] - xr);
 275         tab[   i*4] = (tab[i*4] + xr);
 276
 277         xr = MUL(tab[ 2+i*4],xp[1]);
 278         tab[ 2+i*4] = (tab[28-i*4] - xr);
 279         tab[28-i*4] = (tab[28-i*4] + xr);
 280
 281         xr = MUL(tab[31-i*4],xp[0]);
 282         tab[31-i*4] = (tab[1+i*4] - xr);
 283         tab[ 1+i*4] = (tab[1+i*4] + xr);
 284
 285         xr = MUL(tab[ 3+i*4],xp[1]);
 286         tab[ 3+i*4] = (tab[29-i*4] - xr);
 287         tab[29-i*4] = (tab[29-i*4] + xr);
 288
 289         xp += 2;
 290     }
 291
 292     t = tab + 30;
 293     t1 = tab + 1;
 294     do {
 295         xr = MUL(t1[0], *xp);
 296         t1[0] = (t[0] - xr);
 297         t[0] = (t[0] + xr);
 298         t -= 2;
 299         t1 += 2;
 300         xp++;
 301     } while (t >= tab);
 302
 303     for(i=0;i<32;i++) {
 304         out[i] = tab[bitinv32[i]];
 305     }
 306 }
 307
 308 #define WSHIFT (WFRAC_BITS + 15 - FRAC_BITS)
 309
 310 static void filter(MpegAudioContext *s, int ch, short *samples, int incr)
 311 {
 312     short *p, *q;
 313     int sum, offset, i, j;
 314     int tmp[64];
 315     int tmp1[32];
 316     int *out;
 317
 318     //    print_pow1(samples, 1152);
 319
 320     offset = s->samples_offset[ch];
 321     out = &s->sb_samples[ch][0][0][0];
 322     for(j=0;j<36;j++) {
 323         /* 32 samples at once */
 324         for(i=0;i<32;i++) {
 325             s->samples_buf[ch][offset + (31 - i)] = samples[0];
 326             samples += incr;
 327         }
 328
 329         /* filter */
 330         p = s->samples_buf[ch] + offset;
 331         q = filter_bank;
 332         /* maxsum = 23169 */
 333         for(i=0;i<64;i++) {
 334             sum = p[0*64] * q[0*64];
 335             sum += p[1*64] * q[1*64];
 336             sum += p[2*64] * q[2*64];
 337             sum += p[3*64] * q[3*64];
 338             sum += p[4*64] * q[4*64];
 339             sum += p[5*64] * q[5*64];
 340             sum += p[6*64] * q[6*64];
 341             sum += p[7*64] * q[7*64];
 342             tmp[i] = sum;
 343             p++;
 344             q++;
 345         }
 346         tmp1[0] = tmp[16] >> WSHIFT;
 347         for( i=1; i<=16; i++ ) tmp1[i] = (tmp[i+16]+tmp[16-i]) >> WSHIFT;
 348         for( i=17; i<=31; i++ ) tmp1[i] = (tmp[i+16]-tmp[80-i]) >> WSHIFT;
 349
 350         idct32(out, tmp1);
 351
 352         /* advance of 32 samples */
 353         offset -= 32;
 354         out += 32;
 355         /* handle the wrap around */
 356         if (offset < 0) {
 357             memmove(s->samples_buf[ch] + SAMPLES_BUF_SIZE - (512 - 32),
 358                     s->samples_buf[ch], (512 - 32) * 2);
 359             offset = SAMPLES_BUF_SIZE - 512;
 360         }
 361     }
 362     s->samples_offset[ch] = offset;
 363
 364     //    print_pow(s->sb_samples, 1152);
 365 }
 366
 367 static void compute_scale_factors(unsigned char scale_code[SBLIMIT],
 368                                   unsigned char scale_factors[SBLIMIT][3],
 369                                   int sb_samples[3][12][SBLIMIT],
 370                                   int sblimit)
 371 {
 372     int *p, vmax, v, n, i, j, k, code;
 373     int index, d1, d2;
 374     unsigned char *sf = &scale_factors[0][0];
 375
 376     for(j=0;j<sblimit;j++) {
 377         for(i=0;i<3;i++) {
 378             /* find the max absolute value */
 379             p = &sb_samples[i][0][j];
 380             vmax = abs(*p);
 381             for(k=1;k<12;k++) {
 382                 p += SBLIMIT;
 383                 v = abs(*p);
 384                 if (v > vmax)
 385                     vmax = v;
 386             }
 387             /* compute the scale factor index using log 2 computations */
 388             if (vmax > 0) {
 389                 n = av_log2(vmax);
 390                 /* n is the position of the MSB of vmax. now
 391                    use at most 2 compares to find the index */
 392                 index = (21 - n) * 3 - 3;
 393                 if (index >= 0) {
 394                     while (vmax <= scale_factor_table[index+1])
 395                         index++;
 396                 } else {
 397                     index = 0; /* very unlikely case of overflow */
 398                 }
 399             } else {
 400                 index = 62; /* value 63 is not allowed */
 401             }
 402
 403 #if 0
 404             printf("%2d:%d in=%x %x %d\n",
 405                    j, i, vmax, scale_factor_table[index], index);
 406 #endif
 407             /* store the scale factor */
 408             assert(index >=0 && index <= 63);
 409             sf[i] = index;
 410         }
 411
 412         /* compute the transmission factor : look if the scale factors
 413            are close enough to each other */
 414         d1 = scale_diff_table[sf[0] - sf[1] + 64];
 415         d2 = scale_diff_table[sf[1] - sf[2] + 64];
 416
 417         /* handle the 25 cases */
 418         switch(d1 * 5 + d2) {
 419         case 0*5+0:
 420         case 0*5+4:
 421         case 3*5+4:
 422         case 4*5+0:
 423         case 4*5+4:
 424             code = 0;
 425             break;
 426         case 0*5+1:
 427         case 0*5+2:
 428         case 4*5+1:
 429         case 4*5+2:
 430             code = 3;
 431             sf[2] = sf[1];
 432             break;
 433         case 0*5+3:
 434         case 4*5+3:
 435             code = 3;
 436             sf[1] = sf[2];
 437             break;
 438         case 1*5+0:
 439         case 1*5+4:
 440         case 2*5+4:
 441             code = 1;
 442             sf[1] = sf[0];
 443             break;
 444         case 1*5+1:
 445         case 1*5+2:
 446         case 2*5+0:
 447         case 2*5+1:
 448         case 2*5+2:
 449             code = 2;
 450             sf[1] = sf[2] = sf[0];
 451             break;
 452         case 2*5+3:
 453         case 3*5+3:
 454             code = 2;
 455             sf[0] = sf[1] = sf[2];
 456             break;
 457         case 3*5+0:
 458         case 3*5+1:
 459         case 3*5+2:
 460             code = 2;
 461             sf[0] = sf[2] = sf[1];
 462             break;
 463         case 1*5+3:
 464             code = 2;
 465             if (sf[0] > sf[2])
 466               sf[0] = sf[2];
 467             sf[1] = sf[2] = sf[0];
 468             break;
 469         default:
 470             assert(0); //cant happen
 471         }
 472
 473 #if 0
 474         printf("%d: %2d %2d %2d %d %d -> %d\n", j,
 475                sf[0], sf[1], sf[2], d1, d2, code);
 476 #endif
 477         scale_code[j] = code;
 478         sf += 3;
 479     }
 480 }
 481
 482 /* The most important function : psycho acoustic module. In this
 483    encoder there is basically none, so this is the worst you can do,
 484    but also this is the simpler. */
 485 static void psycho_acoustic_model(MpegAudioContext *s, short smr[SBLIMIT])
 486 {
 487     int i;
 488
 489     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
 490         smr[i] = (int)(fixed_smr[i] * 10);
 491     }
 492 }
 493
 494
 495 #define SB_NOTALLOCATED  0
 496 #define SB_ALLOCATED     1
 497 #define SB_NOMORE        2
 498
 499 /* Try to maximize the smr while using a number of bits inferior to
 500    the frame size. I tried to make the code simpler, faster and
 501    smaller than other encoders :-) */
 502 static void compute_bit_allocation(MpegAudioContext *s,
 503                                    short smr1[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT],
 504                                    unsigned char bit_alloc[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT],
 505                                    int *padding)
 506 {
 507     int i, ch, b, max_smr, max_ch, max_sb, current_frame_size, max_frame_size;
 508     int incr;
 509     short smr[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
 510     unsigned char subband_status[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
 511     const unsigned char *alloc;
 512
 513     memcpy(smr, smr1, s->nb_channels * sizeof(short) * SBLIMIT);
 514     memset(subband_status, SB_NOTALLOCATED, s->nb_channels * SBLIMIT);
 515     memset(bit_alloc, 0, s->nb_channels * SBLIMIT);
 516
 517     /* compute frame size and padding */
 518     max_frame_size = s->frame_size;
 519     s->frame_frac += s->frame_frac_incr;
 520     if (s->frame_frac >= 65536) {
 521         s->frame_frac -= 65536;
 522         s->do_padding = 1;
 523         max_frame_size += 8;
 524     } else {
 525         s->do_padding = 0;
 526     }
 527
 528     /* compute the header + bit alloc size */
 529     current_frame_size = 32;
 530     alloc = s->alloc_table;
 531     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
 532         incr = alloc[0];
 533         current_frame_size += incr * s->nb_channels;
 534         alloc += 1 << incr;
 535     }
 536     for(;;) {
 537         /* look for the subband with the largest signal to mask ratio */
 538         max_sb = -1;
 539         max_ch = -1;
 540         max_smr = 0x80000000;
 541         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
 542             for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
 543                 if (smr[ch][i] > max_smr && subband_status[ch][i] != SB_NOMORE) {
 544                     max_smr = smr[ch][i];
 545                     max_sb = i;
 546                     max_ch = ch;
 547                 }
 548             }
 549         }
 550 #if 0
 551         printf("current=%d max=%d max_sb=%d alloc=%d\n",
 552                current_frame_size, max_frame_size, max_sb,
 553                bit_alloc[max_sb]);
 554 #endif
 555         if (max_sb < 0)
 556             break;
 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 += total_quant_bits[alloc[1]];
 569         } else {
 570             /* increments bit allocation */
 571             b = bit_alloc[max_ch][max_sb];
 572             incr = total_quant_bits[alloc[b + 1]] -
 573                 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     assert(*padding >= 0);
 594
 595 #if 0
 596     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
 597         printf("%d ", bit_alloc[i]);
 598     }
 599     printf("\n");
 600 #endif
 601 }
 602
 603 /*
 604  * Output the mpeg audio layer 2 frame. Note how the code is small
 605  * compared to other encoders :-)
 606  */
 607 static void encode_frame(MpegAudioContext *s,
 608                          unsigned char bit_alloc[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT],
 609                          int padding)
 610 {
 611     int i, j, k, l, bit_alloc_bits, b, ch;
 612     unsigned char *sf;
 613     int q[3];
 614     PutBitContext *p = &s->pb;
 615
 616     /* header */
 617
 618     put_bits(p, 12, 0xfff);
 619     put_bits(p, 1, 1 - s->lsf); /* 1 = mpeg1 ID, 0 = mpeg2 lsf ID */
 620     put_bits(p, 2, 4-2);  /* layer 2 */
 621     put_bits(p, 1, 1); /* no error protection */
 622     put_bits(p, 4, s->bitrate_index);
 623     put_bits(p, 2, s->freq_index);
 624     put_bits(p, 1, s->do_padding); /* use padding */
 625     put_bits(p, 1, 0);             /* private_bit */
 626     put_bits(p, 2, s->nb_channels == 2 ? MPA_STEREO : MPA_MONO);
 627     put_bits(p, 2, 0); /* mode_ext */
 628     put_bits(p, 1, 0); /* no copyright */
 629     put_bits(p, 1, 1); /* original */
 630     put_bits(p, 2, 0); /* no emphasis */
 631
 632     /* bit allocation */
 633     j = 0;
 634     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
 635         bit_alloc_bits = s->alloc_table[j];
 636         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
 637             put_bits(p, bit_alloc_bits, bit_alloc[ch][i]);
 638         }
 639         j += 1 << bit_alloc_bits;
 640     }
 641
 642     /* scale codes */
 643     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
 644         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
 645             if (bit_alloc[ch][i])
 646                 put_bits(p, 2, s->scale_code[ch][i]);
 647         }
 648     }
 649
 650     /* scale factors */
 651     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
 652         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
 653             if (bit_alloc[ch][i]) {
 654                 sf = &s->scale_factors[ch][i][0];
 655                 switch(s->scale_code[ch][i]) {
 656                 case 0:
 657                     put_bits(p, 6, sf[0]);
 658                     put_bits(p, 6, sf[1]);
 659                     put_bits(p, 6, sf[2]);
 660                     break;
 661                 case 3:
 662                 case 1:
 663                     put_bits(p, 6, sf[0]);
 664                     put_bits(p, 6, sf[2]);
 665                     break;
 666                 case 2:
 667                     put_bits(p, 6, sf[0]);
 668                     break;
 669                 }
 670             }
 671         }
 672     }
 673
 674     /* quantization & write sub band samples */
 675
 676     for(k=0;k<3;k++) {
 677         for(l=0;l<12;l+=3) {
 678             j = 0;
 679             for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
 680                 bit_alloc_bits = s->alloc_table[j];
 681                 for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
 682                     b = bit_alloc[ch][i];
 683                     if (b) {
 684                         int qindex, steps, m, sample, bits;
 685                         /* we encode 3 sub band samples of the same sub band at a time */
 686                         qindex = s->alloc_table[j+b];
 687                         steps = quant_steps[qindex];
 688                         for(m=0;m<3;m++) {
 689                             sample = s->sb_samples[ch][k][l + m][i];
 690                             /* divide by scale factor */
 691 #ifdef USE_FLOATS
 692                             {
 693                                 float a;
 694                                 a = (float)sample * scale_factor_inv_table[s->scale_factors[ch][i][k]];
 695                                 q[m] = (int)((a + 1.0) * steps * 0.5);
 696                             }
 697 #else
 698                             {
 699                                 int q1, e, shift, mult;
 700                                 e = s->scale_factors[ch][i][k];
 701                                 shift = scale_factor_shift[e];
 702                                 mult = scale_factor_mult[e];
 703
 704                                 /* normalize to P bits */
 705                                 if (shift < 0)
 706                                     q1 = sample << (-shift);
 707                                 else
 708                                     q1 = sample >> shift;
 709                                 q1 = (q1 * mult) >> P;
 710                                 q[m] = ((q1 + (1 << P)) * steps) >> (P + 1);
 711                             }
 712 #endif
 713                             if (q[m] >= steps)
 714                                 q[m] = steps - 1;
 715                             assert(q[m] >= 0 && q[m] < steps);
 716                         }
 717                         bits = quant_bits[qindex];
 718                         if (bits < 0) {
 719                             /* group the 3 values to save bits */
 720                             put_bits(p, -bits,
 721                                      q[0] + steps * (q[1] + steps * q[2]));
 722 #if 0
 723                             printf("%d: gr1 %d\n",
 724                                    i, q[0] + steps * (q[1] + steps * q[2]));
 725 #endif
 726                         } else {
 727 #if 0
 728                             printf("%d: gr3 %d %d %d\n",
 729                                    i, q[0], q[1], q[2]);
 730 #endif
 731                             put_bits(p, bits, q[0]);
 732                             put_bits(p, bits, q[1]);
 733                             put_bits(p, bits, q[2]);
 734                         }
 735                     }
 736                 }
 737                 /* next subband in alloc table */
 738                 j += 1 << bit_alloc_bits;
 739             }
 740         }
 741     }
 742
 743     /* padding */
 744     for(i=0;i<padding;i++)
 745         put_bits(p, 1, 0);
 746
 747     /* flush */
 748     flush_put_bits(p);
 749 }
 750
 751 static int MPA_encode_frame(AVCodecContext *avctx,
 752                             unsigned char *frame, int buf_size, void *data)
 753 {
 754     MpegAudioContext *s = avctx->priv_data;
 755     short *samples = data;
 756     short smr[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
 757     unsigned char bit_alloc[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
 758     int padding, i;
 759
 760     for(i=0;i<s->nb_channels;i++) {
 761         filter(s, i, samples + i, s->nb_channels);
 762     }
 763
 764     for(i=0;i<s->nb_channels;i++) {
 765         compute_scale_factors(s->scale_code[i], s->scale_factors[i],
 766                               s->sb_samples[i], s->sblimit);
 767     }
 768     for(i=0;i<s->nb_channels;i++) {
 769         psycho_acoustic_model(s, smr[i]);
 770     }
 771     compute_bit_allocation(s, smr, bit_alloc, &padding);
 772
 773     init_put_bits(&s->pb, frame, MPA_MAX_CODED_FRAME_SIZE);
 774
 775     encode_frame(s, bit_alloc, padding);
 776
 777     s->nb_samples += MPA_FRAME_SIZE;
 778     return pbBufPtr(&s->pb) - s->pb.buf;
 779 }
 780
 781 static int MPA_encode_close(AVCodecContext *avctx)
 782 {
 783     av_freep(&avctx->coded_frame);
 784     return 0;
 785 }
 786
 787 AVCodec mp2_encoder = {
 788     "mp2",
 789     CODEC_TYPE_AUDIO,
 790     CODEC_ID_MP2,
 791     sizeof(MpegAudioContext),
 792     MPA_encode_init,
 793     MPA_encode_frame,
 794     MPA_encode_close,
 795     NULL,
 796 };
 797
 798 #undef FIX