git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/mpegaudioenc.c

   1 /*
   2  * The simplest mpeg audio layer 2 encoder
   3  * Copyright (c) 2000, 2001 Fabrice Bellard
   4  *
   5  * This file is part of Libav.
   6  *
   7  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file
  24  * The simplest mpeg audio layer 2 encoder.
  25  */
  26
  27 #include "libavutil/channel_layout.h"
  28
  29 #include "avcodec.h"
  30 #include "internal.h"
  31 #include "put_bits.h"
  32
  33 #define FRAC_BITS   15   /* fractional bits for sb_samples and dct */
  34 #define WFRAC_BITS  14   /* fractional bits for window */
  35
  36 #include "mpegaudio.h"
  37 #include "mpegaudiodsp.h"
  38 #include "mpegaudiodata.h"
  39 #include "mpegaudiotab.h"
  40
  41 /* currently, cannot change these constants (need to modify
  42    quantization stage) */
  43 #define MUL(a,b) (((int64_t)(a) * (int64_t)(b)) >> FRAC_BITS)
  44
  45 #define SAMPLES_BUF_SIZE 4096
  46
  47 typedef struct MpegAudioContext {
  48     PutBitContext pb;
  49     int nb_channels;
  50     int lsf;           /* 1 if mpeg2 low bitrate selected */
  51     int bitrate_index; /* bit rate */
  52     int freq_index;
  53     int frame_size; /* frame size, in bits, without padding */
  54     /* padding computation */
  55     int frame_frac, frame_frac_incr, do_padding;
  56     short samples_buf[MPA_MAX_CHANNELS][SAMPLES_BUF_SIZE]; /* buffer for filter */
  57     int samples_offset[MPA_MAX_CHANNELS];       /* offset in samples_buf */
  58     int sb_samples[MPA_MAX_CHANNELS][3][12][SBLIMIT];
  59     unsigned char scale_factors[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT][3]; /* scale factors */
  60     /* code to group 3 scale factors */
  61     unsigned char scale_code[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
  62     int sblimit; /* number of used subbands */
  63     const unsigned char *alloc_table;
  64     int16_t filter_bank[512];
  65     int scale_factor_table[64];
  66     unsigned char scale_diff_table[128];
  67     float scale_factor_inv_table[64];
  68     unsigned short total_quant_bits[17]; /* total number of bits per allocation group */
  69 } MpegAudioContext;
  70
  71 static av_cold int MPA_encode_init(AVCodecContext *avctx)
  72 {
  73     MpegAudioContext *s = avctx->priv_data;
  74     int freq = avctx->sample_rate;
  75     int bitrate = avctx->bit_rate;
  76     int channels = avctx->channels;
  77     int i, v, table;
  78     float a;
  79
  80     if (channels <= 0 || channels > 2){
  81         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "encoding %d channel(s) is not allowed in mp2\n", channels);
  82         return AVERROR(EINVAL);
  83     }
  84     bitrate = bitrate / 1000;
  85     s->nb_channels = channels;
  86     avctx->frame_size = MPA_FRAME_SIZE;
  87     avctx->initial_padding = 512 - 32 + 1;
  88
  89     /* encoding freq */
  90     s->lsf = 0;
  91     for(i=0;i<3;i++) {
  92         if (avpriv_mpa_freq_tab[i] == freq)
  93             break;
  94         if ((avpriv_mpa_freq_tab[i] / 2) == freq) {
  95             s->lsf = 1;
  96             break;
  97         }
  98     }
  99     if (i == 3){
 100         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Sampling rate %d is not allowed in mp2\n", freq);
 101         return AVERROR(EINVAL);
 102     }
 103     s->freq_index = i;
 104
 105     /* encoding bitrate & frequency */
 106     for(i=0;i<15;i++) {
 107         if (avpriv_mpa_bitrate_tab[s->lsf][1][i] == bitrate)
 108             break;
 109     }
 110     if (i == 15){
 111         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "bitrate %d is not allowed in mp2\n", bitrate);
 112         return AVERROR(EINVAL);
 113     }
 114     s->bitrate_index = i;
 115
 116     /* compute total header size & pad bit */
 117
 118     a = (float)(bitrate * 1000 * MPA_FRAME_SIZE) / (freq * 8.0);
 119     s->frame_size = ((int)a) * 8;
 120
 121     /* frame fractional size to compute padding */
 122     s->frame_frac = 0;
 123     s->frame_frac_incr = (int)((a - floor(a)) * 65536.0);
 124
 125     /* select the right allocation table */
 126     table = ff_mpa_l2_select_table(bitrate, s->nb_channels, freq, s->lsf);
 127
 128     /* number of used subbands */
 129     s->sblimit = ff_mpa_sblimit_table[table];
 130     s->alloc_table = ff_mpa_alloc_tables[table];
 131
 132     ff_dlog(avctx, "%d kb/s, %d Hz, frame_size=%d bits, table=%d, padincr=%x\n",
 133             bitrate, freq, s->frame_size, table, s->frame_frac_incr);
 134
 135     for(i=0;i<s->nb_channels;i++)
 136         s->samples_offset[i] = 0;
 137
 138     for(i=0;i<257;i++) {
 139         int v;
 140         v = ff_mpa_enwindow[i];
 141 #if WFRAC_BITS != 16
 142         v = (v + (1 << (16 - WFRAC_BITS - 1))) >> (16 - WFRAC_BITS);
 143 #endif
 144         s->filter_bank[i] = v;
 145         if ((i & 63) != 0)
 146             v = -v;
 147         if (i != 0)
 148             s->filter_bank[512 - i] = v;
 149     }
 150
 151     for(i=0;i<64;i++) {
 152         v = (int)(pow(2.0, (3 - i) / 3.0) * (1 << 20));
 153         if (v <= 0)
 154             v = 1;
 155         s->scale_factor_table[i] = v;
 156         s->scale_factor_inv_table[i] = pow(2.0, -(3 - i) / 3.0) / (float)(1 << 20);
 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         s->scale_diff_table[i] = v;
 171     }
 172
 173     for(i=0;i<17;i++) {
 174         v = ff_mpa_quant_bits[i];
 175         if (v < 0)
 176             v = -v;
 177         else
 178             v = v * 3;
 179         s->total_quant_bits[i] = 12 * v;
 180     }
 181
 182     return 0;
 183 }
 184
 185 /* 32 point floating point IDCT without 1/sqrt(2) coef zero scaling */
 186 static void idct32(int *out, int *tab)
 187 {
 188     int i, j;
 189     int *t, *t1, xr;
 190     const int *xp = costab32;
 191
 192     for(j=31;j>=3;j-=2) tab[j] += tab[j - 2];
 193
 194     t = tab + 30;
 195     t1 = tab + 2;
 196     do {
 197         t[0] += t[-4];
 198         t[1] += t[1 - 4];
 199         t -= 4;
 200     } while (t != t1);
 201
 202     t = tab + 28;
 203     t1 = tab + 4;
 204     do {
 205         t[0] += t[-8];
 206         t[1] += t[1-8];
 207         t[2] += t[2-8];
 208         t[3] += t[3-8];
 209         t -= 8;
 210     } while (t != t1);
 211
 212     t = tab;
 213     t1 = tab + 32;
 214     do {
 215         t[ 3] = -t[ 3];
 216         t[ 6] = -t[ 6];
 217
 218         t[11] = -t[11];
 219         t[12] = -t[12];
 220         t[13] = -t[13];
 221         t[15] = -t[15];
 222         t += 16;
 223     } while (t != t1);
 224
 225
 226     t = tab;
 227     t1 = tab + 8;
 228     do {
 229         int x1, x2, x3, x4;
 230
 231         x3 = MUL(t[16], FIX(SQRT2*0.5));
 232         x4 = t[0] - x3;
 233         x3 = t[0] + x3;
 234
 235         x2 = MUL(-(t[24] + t[8]), FIX(SQRT2*0.5));
 236         x1 = MUL((t[8] - x2), xp[0]);
 237         x2 = MUL((t[8] + x2), xp[1]);
 238
 239         t[ 0] = x3 + x1;
 240         t[ 8] = x4 - x2;
 241         t[16] = x4 + x2;
 242         t[24] = x3 - x1;
 243         t++;
 244     } while (t != t1);
 245
 246     xp += 2;
 247     t = tab;
 248     t1 = tab + 4;
 249     do {
 250         xr = MUL(t[28],xp[0]);
 251         t[28] = (t[0] - xr);
 252         t[0] = (t[0] + xr);
 253
 254         xr = MUL(t[4],xp[1]);
 255         t[ 4] = (t[24] - xr);
 256         t[24] = (t[24] + xr);
 257
 258         xr = MUL(t[20],xp[2]);
 259         t[20] = (t[8] - xr);
 260         t[ 8] = (t[8] + xr);
 261
 262         xr = MUL(t[12],xp[3]);
 263         t[12] = (t[16] - xr);
 264         t[16] = (t[16] + xr);
 265         t++;
 266     } while (t != t1);
 267     xp += 4;
 268
 269     for (i = 0; i < 4; i++) {
 270         xr = MUL(tab[30-i*4],xp[0]);
 271         tab[30-i*4] = (tab[i*4] - xr);
 272         tab[   i*4] = (tab[i*4] + xr);
 273
 274         xr = MUL(tab[ 2+i*4],xp[1]);
 275         tab[ 2+i*4] = (tab[28-i*4] - xr);
 276         tab[28-i*4] = (tab[28-i*4] + xr);
 277
 278         xr = MUL(tab[31-i*4],xp[0]);
 279         tab[31-i*4] = (tab[1+i*4] - xr);
 280         tab[ 1+i*4] = (tab[1+i*4] + xr);
 281
 282         xr = MUL(tab[ 3+i*4],xp[1]);
 283         tab[ 3+i*4] = (tab[29-i*4] - xr);
 284         tab[29-i*4] = (tab[29-i*4] + xr);
 285
 286         xp += 2;
 287     }
 288
 289     t = tab + 30;
 290     t1 = tab + 1;
 291     do {
 292         xr = MUL(t1[0], *xp);
 293         t1[0] = (t[0] - xr);
 294         t[0] = (t[0] + xr);
 295         t -= 2;
 296         t1 += 2;
 297         xp++;
 298     } while (t >= tab);
 299
 300     for(i=0;i<32;i++) {
 301         out[i] = tab[bitinv32[i]];
 302     }
 303 }
 304
 305 #define WSHIFT (WFRAC_BITS + 15 - FRAC_BITS)
 306
 307 static void filter(MpegAudioContext *s, int ch, const short *samples, int incr)
 308 {
 309     short *p, *q;
 310     int sum, offset, i, j;
 311     int tmp[64];
 312     int tmp1[32];
 313     int *out;
 314
 315     offset = s->samples_offset[ch];
 316     out = &s->sb_samples[ch][0][0][0];
 317     for(j=0;j<36;j++) {
 318         /* 32 samples at once */
 319         for(i=0;i<32;i++) {
 320             s->samples_buf[ch][offset + (31 - i)] = samples[0];
 321             samples += incr;
 322         }
 323
 324         /* filter */
 325         p = s->samples_buf[ch] + offset;
 326         q = s->filter_bank;
 327         /* maxsum = 23169 */
 328         for(i=0;i<64;i++) {
 329             sum = p[0*64] * q[0*64];
 330             sum += p[1*64] * q[1*64];
 331             sum += p[2*64] * q[2*64];
 332             sum += p[3*64] * q[3*64];
 333             sum += p[4*64] * q[4*64];
 334             sum += p[5*64] * q[5*64];
 335             sum += p[6*64] * q[6*64];
 336             sum += p[7*64] * q[7*64];
 337             tmp[i] = sum;
 338             p++;
 339             q++;
 340         }
 341         tmp1[0] = tmp[16] >> WSHIFT;
 342         for( i=1; i<=16; i++ ) tmp1[i] = (tmp[i+16]+tmp[16-i]) >> WSHIFT;
 343         for( i=17; i<=31; i++ ) tmp1[i] = (tmp[i+16]-tmp[80-i]) >> WSHIFT;
 344
 345         idct32(out, tmp1);
 346
 347         /* advance of 32 samples */
 348         offset -= 32;
 349         out += 32;
 350         /* handle the wrap around */
 351         if (offset < 0) {
 352             memmove(s->samples_buf[ch] + SAMPLES_BUF_SIZE - (512 - 32),
 353                     s->samples_buf[ch], (512 - 32) * 2);
 354             offset = SAMPLES_BUF_SIZE - 512;
 355         }
 356     }
 357     s->samples_offset[ch] = offset;
 358 }
 359
 360 static void compute_scale_factors(MpegAudioContext *s,
 361                                   unsigned char scale_code[SBLIMIT],
 362                                   unsigned char scale_factors[SBLIMIT][3],
 363                                   int sb_samples[3][12][SBLIMIT],
 364                                   int sblimit)
 365 {
 366     int *p, vmax, v, n, i, j, k, code;
 367     int index, d1, d2;
 368     unsigned char *sf = &scale_factors[0][0];
 369
 370     for(j=0;j<sblimit;j++) {
 371         for(i=0;i<3;i++) {
 372             /* find the max absolute value */
 373             p = &sb_samples[i][0][j];
 374             vmax = abs(*p);
 375             for(k=1;k<12;k++) {
 376                 p += SBLIMIT;
 377                 v = abs(*p);
 378                 if (v > vmax)
 379                     vmax = v;
 380             }
 381             /* compute the scale factor index using log 2 computations */
 382             if (vmax > 1) {
 383                 n = av_log2(vmax);
 384                 /* n is the position of the MSB of vmax. now
 385                    use at most 2 compares to find the index */
 386                 index = (21 - n) * 3 - 3;
 387                 if (index >= 0) {
 388                     while (vmax <= s->scale_factor_table[index+1])
 389                         index++;
 390                 } else {
 391                     index = 0; /* very unlikely case of overflow */
 392                 }
 393             } else {
 394                 index = 62; /* value 63 is not allowed */
 395             }
 396
 397             ff_dlog(NULL, "%2d:%d in=%x %x %d\n",
 398                     j, i, vmax, s->scale_factor_table[index], index);
 399             /* store the scale factor */
 400             assert(index >=0 && index <= 63);
 401             sf[i] = index;
 402         }
 403
 404         /* compute the transmission factor : look if the scale factors
 405            are close enough to each other */
 406         d1 = s->scale_diff_table[sf[0] - sf[1] + 64];
 407         d2 = s->scale_diff_table[sf[1] - sf[2] + 64];
 408
 409         /* handle the 25 cases */
 410         switch(d1 * 5 + d2) {
 411         case 0*5+0:
 412         case 0*5+4:
 413         case 3*5+4:
 414         case 4*5+0:
 415         case 4*5+4:
 416             code = 0;
 417             break;
 418         case 0*5+1:
 419         case 0*5+2:
 420         case 4*5+1:
 421         case 4*5+2:
 422             code = 3;
 423             sf[2] = sf[1];
 424             break;
 425         case 0*5+3:
 426         case 4*5+3:
 427             code = 3;
 428             sf[1] = sf[2];
 429             break;
 430         case 1*5+0:
 431         case 1*5+4:
 432         case 2*5+4:
 433             code = 1;
 434             sf[1] = sf[0];
 435             break;
 436         case 1*5+1:
 437         case 1*5+2:
 438         case 2*5+0:
 439         case 2*5+1:
 440         case 2*5+2:
 441             code = 2;
 442             sf[1] = sf[2] = sf[0];
 443             break;
 444         case 2*5+3:
 445         case 3*5+3:
 446             code = 2;
 447             sf[0] = sf[1] = sf[2];
 448             break;
 449         case 3*5+0:
 450         case 3*5+1:
 451         case 3*5+2:
 452             code = 2;
 453             sf[0] = sf[2] = sf[1];
 454             break;
 455         case 1*5+3:
 456             code = 2;
 457             if (sf[0] > sf[2])
 458               sf[0] = sf[2];
 459             sf[1] = sf[2] = sf[0];
 460             break;
 461         default:
 462             assert(0); //cannot happen
 463             code = 0;           /* kill warning */
 464         }
 465
 466         ff_dlog(NULL, "%d: %2d %2d %2d %d %d -> %d\n", j,
 467                 sf[0], sf[1], sf[2], d1, d2, code);
 468         scale_code[j] = code;
 469         sf += 3;
 470     }
 471 }
 472
 473 /* The most important function : psycho acoustic module. In this
 474    encoder there is basically none, so this is the worst you can do,
 475    but also this is the simpler. */
 476 static void psycho_acoustic_model(MpegAudioContext *s, short smr[SBLIMIT])
 477 {
 478     int i;
 479
 480     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
 481         smr[i] = (int)(fixed_smr[i] * 10);
 482     }
 483 }
 484
 485
 486 #define SB_NOTALLOCATED  0
 487 #define SB_ALLOCATED     1
 488 #define SB_NOMORE        2
 489
 490 /* Try to maximize the smr while using a number of bits inferior to
 491    the frame size. I tried to make the code simpler, faster and
 492    smaller than other encoders :-) */
 493 static void compute_bit_allocation(MpegAudioContext *s,
 494                                    short smr1[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT],
 495                                    unsigned char bit_alloc[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT],
 496                                    int *padding)
 497 {
 498     int i, ch, b, max_smr, max_ch, max_sb, current_frame_size, max_frame_size;
 499     int incr;
 500     short smr[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
 501     unsigned char subband_status[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
 502     const unsigned char *alloc;
 503
 504     memcpy(smr, smr1, s->nb_channels * sizeof(short) * SBLIMIT);
 505     memset(subband_status, SB_NOTALLOCATED, s->nb_channels * SBLIMIT);
 506     memset(bit_alloc, 0, s->nb_channels * SBLIMIT);
 507
 508     /* compute frame size and padding */
 509     max_frame_size = s->frame_size;
 510     s->frame_frac += s->frame_frac_incr;
 511     if (s->frame_frac >= 65536) {
 512         s->frame_frac -= 65536;
 513         s->do_padding = 1;
 514         max_frame_size += 8;
 515     } else {
 516         s->do_padding = 0;
 517     }
 518
 519     /* compute the header + bit alloc size */
 520     current_frame_size = 32;
 521     alloc = s->alloc_table;
 522     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
 523         incr = alloc[0];
 524         current_frame_size += incr * s->nb_channels;
 525         alloc += 1 << incr;
 526     }
 527     for(;;) {
 528         /* look for the subband with the largest signal to mask ratio */
 529         max_sb = -1;
 530         max_ch = -1;
 531         max_smr = INT_MIN;
 532         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
 533             for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
 534                 if (smr[ch][i] > max_smr && subband_status[ch][i] != SB_NOMORE) {
 535                     max_smr = smr[ch][i];
 536                     max_sb = i;
 537                     max_ch = ch;
 538                 }
 539             }
 540         }
 541         if (max_sb < 0)
 542             break;
 543         ff_dlog(NULL, "current=%d max=%d max_sb=%d max_ch=%d alloc=%d\n",
 544                 current_frame_size, max_frame_size, max_sb, max_ch,
 545                 bit_alloc[max_ch][max_sb]);
 546
 547         /* find alloc table entry (XXX: not optimal, should use
 548            pointer table) */
 549         alloc = s->alloc_table;
 550         for(i=0;i<max_sb;i++) {
 551             alloc += 1 << alloc[0];
 552         }
 553
 554         if (subband_status[max_ch][max_sb] == SB_NOTALLOCATED) {
 555             /* nothing was coded for this band: add the necessary bits */
 556             incr = 2 + nb_scale_factors[s->scale_code[max_ch][max_sb]] * 6;
 557             incr += s->total_quant_bits[alloc[1]];
 558         } else {
 559             /* increments bit allocation */
 560             b = bit_alloc[max_ch][max_sb];
 561             incr = s->total_quant_bits[alloc[b + 1]] -
 562                 s->total_quant_bits[alloc[b]];
 563         }
 564
 565         if (current_frame_size + incr <= max_frame_size) {
 566             /* can increase size */
 567             b = ++bit_alloc[max_ch][max_sb];
 568             current_frame_size += incr;
 569             /* decrease smr by the resolution we added */
 570             smr[max_ch][max_sb] = smr1[max_ch][max_sb] - quant_snr[alloc[b]];
 571             /* max allocation size reached ? */
 572             if (b == ((1 << alloc[0]) - 1))
 573                 subband_status[max_ch][max_sb] = SB_NOMORE;
 574             else
 575                 subband_status[max_ch][max_sb] = SB_ALLOCATED;
 576         } else {
 577             /* cannot increase the size of this subband */
 578             subband_status[max_ch][max_sb] = SB_NOMORE;
 579         }
 580     }
 581     *padding = max_frame_size - current_frame_size;
 582     assert(*padding >= 0);
 583 }
 584
 585 /*
 586  * Output the MPEG audio layer 2 frame. Note how the code is small
 587  * compared to other encoders :-)
 588  */
 589 static void encode_frame(MpegAudioContext *s,
 590                          unsigned char bit_alloc[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT],
 591                          int padding)
 592 {
 593     int i, j, k, l, bit_alloc_bits, b, ch;
 594     unsigned char *sf;
 595     int q[3];
 596     PutBitContext *p = &s->pb;
 597
 598     /* header */
 599
 600     put_bits(p, 12, 0xfff);
 601     put_bits(p, 1, 1 - s->lsf); /* 1 = MPEG-1 ID, 0 = MPEG-2 lsf ID */
 602     put_bits(p, 2, 4-2);  /* layer 2 */
 603     put_bits(p, 1, 1); /* no error protection */
 604     put_bits(p, 4, s->bitrate_index);
 605     put_bits(p, 2, s->freq_index);
 606     put_bits(p, 1, s->do_padding); /* use padding */
 607     put_bits(p, 1, 0);             /* private_bit */
 608     put_bits(p, 2, s->nb_channels == 2 ? MPA_STEREO : MPA_MONO);
 609     put_bits(p, 2, 0); /* mode_ext */
 610     put_bits(p, 1, 0); /* no copyright */
 611     put_bits(p, 1, 1); /* original */
 612     put_bits(p, 2, 0); /* no emphasis */
 613
 614     /* bit allocation */
 615     j = 0;
 616     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
 617         bit_alloc_bits = s->alloc_table[j];
 618         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
 619             put_bits(p, bit_alloc_bits, bit_alloc[ch][i]);
 620         }
 621         j += 1 << bit_alloc_bits;
 622     }
 623
 624     /* scale codes */
 625     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
 626         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
 627             if (bit_alloc[ch][i])
 628                 put_bits(p, 2, s->scale_code[ch][i]);
 629         }
 630     }
 631
 632     /* scale factors */
 633     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
 634         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
 635             if (bit_alloc[ch][i]) {
 636                 sf = &s->scale_factors[ch][i][0];
 637                 switch(s->scale_code[ch][i]) {
 638                 case 0:
 639                     put_bits(p, 6, sf[0]);
 640                     put_bits(p, 6, sf[1]);
 641                     put_bits(p, 6, sf[2]);
 642                     break;
 643                 case 3:
 644                 case 1:
 645                     put_bits(p, 6, sf[0]);
 646                     put_bits(p, 6, sf[2]);
 647                     break;
 648                 case 2:
 649                     put_bits(p, 6, sf[0]);
 650                     break;
 651                 }
 652             }
 653         }
 654     }
 655
 656     /* quantization & write sub band samples */
 657
 658     for(k=0;k<3;k++) {
 659         for(l=0;l<12;l+=3) {
 660             j = 0;
 661             for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
 662                 bit_alloc_bits = s->alloc_table[j];
 663                 for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
 664                     b = bit_alloc[ch][i];
 665                     if (b) {
 666                         int qindex, steps, m, sample, bits;
 667                         /* we encode 3 sub band samples of the same sub band at a time */
 668                         qindex = s->alloc_table[j+b];
 669                         steps = ff_mpa_quant_steps[qindex];
 670                         for(m=0;m<3;m++) {
 671                             float a;
 672                             sample = s->sb_samples[ch][k][l + m][i];
 673                             /* divide by scale factor */
 674                             a = (float)sample * s->scale_factor_inv_table[s->scale_factors[ch][i][k]];
 675                             q[m] = (int)((a + 1.0) * steps * 0.5);
 676                             if (q[m] >= steps)
 677                                 q[m] = steps - 1;
 678                             assert(q[m] >= 0 && q[m] < steps);
 679                         }
 680                         bits = ff_mpa_quant_bits[qindex];
 681                         if (bits < 0) {
 682                             /* group the 3 values to save bits */
 683                             put_bits(p, -bits,
 684                                      q[0] + steps * (q[1] + steps * q[2]));
 685                         } else {
 686                             put_bits(p, bits, q[0]);
 687                             put_bits(p, bits, q[1]);
 688                             put_bits(p, bits, q[2]);
 689                         }
 690                     }
 691                 }
 692                 /* next subband in alloc table */
 693                 j += 1 << bit_alloc_bits;
 694             }
 695         }
 696     }
 697
 698     /* padding */
 699     for(i=0;i<padding;i++)
 700         put_bits(p, 1, 0);
 701
 702     /* flush */
 703     flush_put_bits(p);
 704 }
 705
 706 static int MPA_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt,
 707                             const AVFrame *frame, int *got_packet_ptr)
 708 {
 709     MpegAudioContext *s = avctx->priv_data;
 710     const int16_t *samples = (const int16_t *)frame->data[0];
 711     short smr[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
 712     unsigned char bit_alloc[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
 713     int padding, i, ret;
 714
 715     for(i=0;i<s->nb_channels;i++) {
 716         filter(s, i, samples + i, s->nb_channels);
 717     }
 718
 719     for(i=0;i<s->nb_channels;i++) {
 720         compute_scale_factors(s, s->scale_code[i], s->scale_factors[i],
 721                               s->sb_samples[i], s->sblimit);
 722     }
 723     for(i=0;i<s->nb_channels;i++) {
 724         psycho_acoustic_model(s, smr[i]);
 725     }
 726     compute_bit_allocation(s, smr, bit_alloc, &padding);
 727
 728     if ((ret = ff_alloc_packet(avpkt, MPA_MAX_CODED_FRAME_SIZE))) {
 729         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error getting output packet\n");
 730         return ret;
 731     }
 732
 733     init_put_bits(&s->pb, avpkt->data, avpkt->size);
 734
 735     encode_frame(s, bit_alloc, padding);
 736
 737     if (frame->pts != AV_NOPTS_VALUE)
 738         avpkt->pts = frame->pts - ff_samples_to_time_base(avctx, avctx->initial_padding);
 739
 740     avpkt->size = put_bits_count(&s->pb) / 8;
 741     *got_packet_ptr = 1;
 742     return 0;
 743 }
 744
 745 static const AVCodecDefault mp2_defaults[] = {
 746     { "b", "384000" },
 747     { NULL },
 748 };
 749
 750 AVCodec ff_mp2_encoder = {
 751     .name                  = "mp2",
 752     .long_name             = NULL_IF_CONFIG_SMALL("MP2 (MPEG audio layer 2)"),
 753     .type                  = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 754     .id                    = AV_CODEC_ID_MP2,
 755     .priv_data_size        = sizeof(MpegAudioContext),
 756     .init                  = MPA_encode_init,
 757     .encode2               = MPA_encode_frame,
 758     .sample_fmts           = (const enum AVSampleFormat[]){ AV_SAMPLE_FMT_S16,
 759                                                             AV_SAMPLE_FMT_NONE },
 760     .supported_samplerates = (const int[]){
 761         44100, 48000,  32000, 22050, 24000, 16000, 0
 762     },
 763     .channel_layouts       = (const uint64_t[]){ AV_CH_LAYOUT_MONO,
 764                                                  AV_CH_LAYOUT_STEREO,
 765                                                  0 },
 766     .defaults              = mp2_defaults,
 767 };