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., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 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 MUL(a,b) (((int64_t)(a) * (int64_t)(b)) >> FRAC_BITS)
  32 #define FIX(a)   ((int)((a) * (1 << FRAC_BITS)))
  33
  34 #define SAMPLES_BUF_SIZE 4096
  35
  36 typedef struct MpegAudioContext {
  37     PutBitContext pb;
  38     int nb_channels;
  39     int freq, bit_rate;
  40     int lsf;           /* 1 if mpeg2 low bitrate selected */
  41     int bitrate_index; /* bit rate */
  42     int freq_index;
  43     int frame_size; /* frame size, in bits, without padding */
  44     int64_t nb_samples; /* total number of samples encoded */
  45     /* padding computation */
  46     int frame_frac, frame_frac_incr, do_padding;
  47     short samples_buf[MPA_MAX_CHANNELS][SAMPLES_BUF_SIZE]; /* buffer for filter */
  48     int samples_offset[MPA_MAX_CHANNELS];       /* offset in samples_buf */
  49     int sb_samples[MPA_MAX_CHANNELS][3][12][SBLIMIT];
  50     unsigned char scale_factors[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT][3]; /* scale factors */
  51     /* code to group 3 scale factors */
  52     unsigned char scale_code[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
  53     int sblimit; /* number of used subbands */
  54     const unsigned char *alloc_table;
  55 } MpegAudioContext;
  56
  57 /* define it to use floats in quantization (I don't like floats !) */
  58 //#define USE_FLOATS
  59
  60 #include "mpegaudiotab.h"
  61
  62 static int MPA_encode_init(AVCodecContext *avctx)
  63 {
  64     MpegAudioContext *s = avctx->priv_data;
  65     int freq = avctx->sample_rate;
  66     int bitrate = avctx->bit_rate;
  67     int channels = avctx->channels;
  68     int i, v, table;
  69     float a;
  70
  71     if (channels > 2)
  72         return -1;
  73     bitrate = bitrate / 1000;
  74     s->nb_channels = channels;
  75     s->freq = freq;
  76     s->bit_rate = bitrate * 1000;
  77     avctx->frame_size = MPA_FRAME_SIZE;
  78
  79     /* encoding freq */
  80     s->lsf = 0;
  81     for(i=0;i<3;i++) {
  82         if (mpa_freq_tab[i] == freq)
  83             break;
  84         if ((mpa_freq_tab[i] / 2) == freq) {
  85             s->lsf = 1;
  86             break;
  87         }
  88     }
  89     if (i == 3){
  90         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Sampling rate %d is not allowed in mp2\n", freq);
  91         return -1;
  92     }
  93     s->freq_index = i;
  94
  95     /* encoding bitrate & frequency */
  96     for(i=0;i<15;i++) {
  97         if (mpa_bitrate_tab[s->lsf][1][i] == bitrate)
  98             break;
  99     }
 100     if (i == 15){
 101         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "bitrate %d is not allowed in mp2\n", bitrate);
 102         return -1;
 103     }
 104     s->bitrate_index = i;
 105
 106     /* compute total header size & pad bit */
 107
 108     a = (float)(bitrate * 1000 * MPA_FRAME_SIZE) / (freq * 8.0);
 109     s->frame_size = ((int)a) * 8;
 110
 111     /* frame fractional size to compute padding */
 112     s->frame_frac = 0;
 113     s->frame_frac_incr = (int)((a - floor(a)) * 65536.0);
 114
 115     /* select the right allocation table */
 116     table = l2_select_table(bitrate, s->nb_channels, freq, s->lsf);
 117
 118     /* number of used subbands */
 119     s->sblimit = sblimit_table[table];
 120     s->alloc_table = alloc_tables[table];
 121
 122 #ifdef DEBUG
 123     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "%d kb/s, %d Hz, frame_size=%d bits, table=%d, padincr=%x\n",
 124            bitrate, freq, s->frame_size, table, s->frame_frac_incr);
 125 #endif
 126
 127     for(i=0;i<s->nb_channels;i++)
 128         s->samples_offset[i] = 0;
 129
 130     for(i=0;i<257;i++) {
 131         int v;
 132         v = mpa_enwindow[i];
 133 #if WFRAC_BITS != 16
 134         v = (v + (1 << (16 - WFRAC_BITS - 1))) >> (16 - WFRAC_BITS);
 135 #endif
 136         filter_bank[i] = v;
 137         if ((i & 63) != 0)
 138             v = -v;
 139         if (i != 0)
 140             filter_bank[512 - i] = v;
 141     }
 142
 143     for(i=0;i<64;i++) {
 144         v = (int)(pow(2.0, (3 - i) / 3.0) * (1 << 20));
 145         if (v <= 0)
 146             v = 1;
 147         scale_factor_table[i] = v;
 148 #ifdef USE_FLOATS
 149         scale_factor_inv_table[i] = pow(2.0, -(3 - i) / 3.0) / (float)(1 << 20);
 150 #else
 151 #define P 15
 152         scale_factor_shift[i] = 21 - P - (i / 3);
 153         scale_factor_mult[i] = (1 << P) * pow(2.0, (i % 3) / 3.0);
 154 #endif
 155     }
 156     for(i=0;i<128;i++) {
 157         v = i - 64;
 158         if (v <= -3)
 159             v = 0;
 160         else if (v < 0)
 161             v = 1;
 162         else if (v == 0)
 163             v = 2;
 164         else if (v < 3)
 165             v = 3;
 166         else
 167             v = 4;
 168         scale_diff_table[i] = v;
 169     }
 170
 171     for(i=0;i<17;i++) {
 172         v = quant_bits[i];
 173         if (v < 0)
 174             v = -v;
 175         else
 176             v = v * 3;
 177         total_quant_bits[i] = 12 * v;
 178     }
 179
 180     avctx->coded_frame= avcodec_alloc_frame();
 181     avctx->coded_frame->key_frame= 1;
 182
 183     return 0;
 184 }
 185
 186 /* 32 point floating point IDCT without 1/sqrt(2) coef zero scaling */
 187 static void idct32(int *out, int *tab)
 188 {
 189     int i, j;
 190     int *t, *t1, xr;
 191     const int *xp = costab32;
 192
 193     for(j=31;j>=3;j-=2) tab[j] += tab[j - 2];
 194
 195     t = tab + 30;
 196     t1 = tab + 2;
 197     do {
 198         t[0] += t[-4];
 199         t[1] += t[1 - 4];
 200         t -= 4;
 201     } while (t != t1);
 202
 203     t = tab + 28;
 204     t1 = tab + 4;
 205     do {
 206         t[0] += t[-8];
 207         t[1] += t[1-8];
 208         t[2] += t[2-8];
 209         t[3] += t[3-8];
 210         t -= 8;
 211     } while (t != t1);
 212
 213     t = tab;
 214     t1 = tab + 32;
 215     do {
 216         t[ 3] = -t[ 3];
 217         t[ 6] = -t[ 6];
 218
 219         t[11] = -t[11];
 220         t[12] = -t[12];
 221         t[13] = -t[13];
 222         t[15] = -t[15];
 223         t += 16;
 224     } while (t != t1);
 225
 226
 227     t = tab;
 228     t1 = tab + 8;
 229     do {
 230         int x1, x2, x3, x4;
 231
 232         x3 = MUL(t[16], FIX(SQRT2*0.5));
 233         x4 = t[0] - x3;
 234         x3 = t[0] + x3;
 235
 236         x2 = MUL(-(t[24] + t[8]), FIX(SQRT2*0.5));
 237         x1 = MUL((t[8] - x2), xp[0]);
 238         x2 = MUL((t[8] + x2), xp[1]);
 239
 240         t[ 0] = x3 + x1;
 241         t[ 8] = x4 - x2;
 242         t[16] = x4 + x2;
 243         t[24] = x3 - x1;
 244         t++;
 245     } while (t != t1);
 246
 247     xp += 2;
 248     t = tab;
 249     t1 = tab + 4;
 250     do {
 251         xr = MUL(t[28],xp[0]);
 252         t[28] = (t[0] - xr);
 253         t[0] = (t[0] + xr);
 254
 255         xr = MUL(t[4],xp[1]);
 256         t[ 4] = (t[24] - xr);
 257         t[24] = (t[24] + xr);
 258
 259         xr = MUL(t[20],xp[2]);
 260         t[20] = (t[8] - xr);
 261         t[ 8] = (t[8] + xr);
 262
 263         xr = MUL(t[12],xp[3]);
 264         t[12] = (t[16] - xr);
 265         t[16] = (t[16] + xr);
 266         t++;
 267     } while (t != t1);
 268     xp += 4;
 269
 270     for (i = 0; i < 4; i++) {
 271         xr = MUL(tab[30-i*4],xp[0]);
 272         tab[30-i*4] = (tab[i*4] - xr);
 273         tab[   i*4] = (tab[i*4] + xr);
 274
 275         xr = MUL(tab[ 2+i*4],xp[1]);
 276         tab[ 2+i*4] = (tab[28-i*4] - xr);
 277         tab[28-i*4] = (tab[28-i*4] + xr);
 278
 279         xr = MUL(tab[31-i*4],xp[0]);
 280         tab[31-i*4] = (tab[1+i*4] - xr);
 281         tab[ 1+i*4] = (tab[1+i*4] + xr);
 282
 283         xr = MUL(tab[ 3+i*4],xp[1]);
 284         tab[ 3+i*4] = (tab[29-i*4] - xr);
 285         tab[29-i*4] = (tab[29-i*4] + xr);
 286
 287         xp += 2;
 288     }
 289
 290     t = tab + 30;
 291     t1 = tab + 1;
 292     do {
 293         xr = MUL(t1[0], *xp);
 294         t1[0] = (t[0] - xr);
 295         t[0] = (t[0] + xr);
 296         t -= 2;
 297         t1 += 2;
 298         xp++;
 299     } while (t >= tab);
 300
 301     for(i=0;i<32;i++) {
 302         out[i] = tab[bitinv32[i]];
 303     }
 304 }
 305
 306 #define WSHIFT (WFRAC_BITS + 15 - FRAC_BITS)
 307
 308 static void filter(MpegAudioContext *s, int ch, short *samples, int incr)
 309 {
 310     short *p, *q;
 311     int sum, offset, i, j;
 312     int tmp[64];
 313     int tmp1[32];
 314     int *out;
 315
 316     //    print_pow1(samples, 1152);
 317
 318     offset = s->samples_offset[ch];
 319     out = &s->sb_samples[ch][0][0][0];
 320     for(j=0;j<36;j++) {
 321         /* 32 samples at once */
 322         for(i=0;i<32;i++) {
 323             s->samples_buf[ch][offset + (31 - i)] = samples[0];
 324             samples += incr;
 325         }
 326
 327         /* filter */
 328         p = s->samples_buf[ch] + offset;
 329         q = filter_bank;
 330         /* maxsum = 23169 */
 331         for(i=0;i<64;i++) {
 332             sum = p[0*64] * q[0*64];
 333             sum += p[1*64] * q[1*64];
 334             sum += p[2*64] * q[2*64];
 335             sum += p[3*64] * q[3*64];
 336             sum += p[4*64] * q[4*64];
 337             sum += p[5*64] * q[5*64];
 338             sum += p[6*64] * q[6*64];
 339             sum += p[7*64] * q[7*64];
 340             tmp[i] = sum;
 341             p++;
 342             q++;
 343         }
 344         tmp1[0] = tmp[16] >> WSHIFT;
 345         for( i=1; i<=16; i++ ) tmp1[i] = (tmp[i+16]+tmp[16-i]) >> WSHIFT;
 346         for( i=17; i<=31; i++ ) tmp1[i] = (tmp[i+16]-tmp[80-i]) >> WSHIFT;
 347
 348         idct32(out, tmp1);
 349
 350         /* advance of 32 samples */
 351         offset -= 32;
 352         out += 32;
 353         /* handle the wrap around */
 354         if (offset < 0) {
 355             memmove(s->samples_buf[ch] + SAMPLES_BUF_SIZE - (512 - 32),
 356                     s->samples_buf[ch], (512 - 32) * 2);
 357             offset = SAMPLES_BUF_SIZE - 512;
 358         }
 359     }
 360     s->samples_offset[ch] = offset;
 361
 362     //    print_pow(s->sb_samples, 1152);
 363 }
 364
 365 static void compute_scale_factors(unsigned char scale_code[SBLIMIT],
 366                                   unsigned char scale_factors[SBLIMIT][3],
 367                                   int sb_samples[3][12][SBLIMIT],
 368                                   int sblimit)
 369 {
 370     int *p, vmax, v, n, i, j, k, code;
 371     int index, d1, d2;
 372     unsigned char *sf = &scale_factors[0][0];
 373
 374     for(j=0;j<sblimit;j++) {
 375         for(i=0;i<3;i++) {
 376             /* find the max absolute value */
 377             p = &sb_samples[i][0][j];
 378             vmax = abs(*p);
 379             for(k=1;k<12;k++) {
 380                 p += SBLIMIT;
 381                 v = abs(*p);
 382                 if (v > vmax)
 383                     vmax = v;
 384             }
 385             /* compute the scale factor index using log 2 computations */
 386             if (vmax > 0) {
 387                 n = av_log2(vmax);
 388                 /* n is the position of the MSB of vmax. now
 389                    use at most 2 compares to find the index */
 390                 index = (21 - n) * 3 - 3;
 391                 if (index >= 0) {
 392                     while (vmax <= scale_factor_table[index+1])
 393                         index++;
 394                 } else {
 395                     index = 0; /* very unlikely case of overflow */
 396                 }
 397             } else {
 398                 index = 62; /* value 63 is not allowed */
 399             }
 400
 401 #if 0
 402             printf("%2d:%d in=%x %x %d\n",
 403                    j, i, vmax, scale_factor_table[index], index);
 404 #endif
 405             /* store the scale factor */
 406             assert(index >=0 && index <= 63);
 407             sf[i] = index;
 408         }
 409
 410         /* compute the transmission factor : look if the scale factors
 411            are close enough to each other */
 412         d1 = scale_diff_table[sf[0] - sf[1] + 64];
 413         d2 = scale_diff_table[sf[1] - sf[2] + 64];
 414
 415         /* handle the 25 cases */
 416         switch(d1 * 5 + d2) {
 417         case 0*5+0:
 418         case 0*5+4:
 419         case 3*5+4:
 420         case 4*5+0:
 421         case 4*5+4:
 422             code = 0;
 423             break;
 424         case 0*5+1:
 425         case 0*5+2:
 426         case 4*5+1:
 427         case 4*5+2:
 428             code = 3;
 429             sf[2] = sf[1];
 430             break;
 431         case 0*5+3:
 432         case 4*5+3:
 433             code = 3;
 434             sf[1] = sf[2];
 435             break;
 436         case 1*5+0:
 437         case 1*5+4:
 438         case 2*5+4:
 439             code = 1;
 440             sf[1] = sf[0];
 441             break;
 442         case 1*5+1:
 443         case 1*5+2:
 444         case 2*5+0:
 445         case 2*5+1:
 446         case 2*5+2:
 447             code = 2;
 448             sf[1] = sf[2] = sf[0];
 449             break;
 450         case 2*5+3:
 451         case 3*5+3:
 452             code = 2;
 453             sf[0] = sf[1] = sf[2];
 454             break;
 455         case 3*5+0:
 456         case 3*5+1:
 457         case 3*5+2:
 458             code = 2;
 459             sf[0] = sf[2] = sf[1];
 460             break;
 461         case 1*5+3:
 462             code = 2;
 463             if (sf[0] > sf[2])
 464               sf[0] = sf[2];
 465             sf[1] = sf[2] = sf[0];
 466             break;
 467         default:
 468             assert(0); //cant happen
 469             code = 0;           /* kill warning */
 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 #ifdef CONFIG_MP2_ENCODER
 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 #endif // CONFIG_MP2_ENCODER
 798
 799 #undef FIX