Update to MPlayer SVN rev 29473 and FFmpeg SVN rev 19572.
[vaapi:athaifas-mplayer.git] / libavcodec / .svn / text-base / mpegaudioenc.c.svn-base
1 /*
2  * The simplest mpeg audio layer 2 encoder
3  * Copyright (c) 2000, 2001 Fabrice Bellard
4  *
5  * This file is part of FFmpeg.
6  *
7  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; 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 libavcodec/mpegaudio.c
24  * The simplest mpeg audio layer 2 encoder.
25  */
26
27 #include "avcodec.h"
28 #include "put_bits.h"
29
30 #undef  CONFIG_MPEGAUDIO_HP
31 #define CONFIG_MPEGAUDIO_HP 0
32 #include "mpegaudio.h"
33
34 /* currently, cannot change these constants (need to modify
35    quantization stage) */
36 #define MUL(a,b) (((int64_t)(a) * (int64_t)(b)) >> FRAC_BITS)
37
38 #define SAMPLES_BUF_SIZE 4096
39
40 typedef struct MpegAudioContext {
41     PutBitContext pb;
42     int nb_channels;
43     int freq, bit_rate;
44     int lsf;           /* 1 if mpeg2 low bitrate selected */
45     int bitrate_index; /* bit rate */
46     int freq_index;
47     int frame_size; /* frame size, in bits, without padding */
48     int64_t nb_samples; /* total number of samples encoded */
49     /* padding computation */
50     int frame_frac, frame_frac_incr, do_padding;
51     short samples_buf[MPA_MAX_CHANNELS][SAMPLES_BUF_SIZE]; /* buffer for filter */
52     int samples_offset[MPA_MAX_CHANNELS];       /* offset in samples_buf */
53     int sb_samples[MPA_MAX_CHANNELS][3][12][SBLIMIT];
54     unsigned char scale_factors[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT][3]; /* scale factors */
55     /* code to group 3 scale factors */
56     unsigned char scale_code[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
57     int sblimit; /* number of used subbands */
58     const unsigned char *alloc_table;
59 } MpegAudioContext;
60
61 /* define it to use floats in quantization (I don't like floats !) */
62 //#define USE_FLOATS
63
64 #include "mpegaudiodata.h"
65 #include "mpegaudiotab.h"
66
67 static av_cold int MPA_encode_init(AVCodecContext *avctx)
68 {
69     MpegAudioContext *s = avctx->priv_data;
70     int freq = avctx->sample_rate;
71     int bitrate = avctx->bit_rate;
72     int channels = avctx->channels;
73     int i, v, table;
74     float a;
75
76     if (channels <= 0 || channels > 2){
77         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "encoding %d channel(s) is not allowed in mp2\n", channels);
78         return -1;
79     }
80     bitrate = bitrate / 1000;
81     s->nb_channels = channels;
82     s->freq = freq;
83     s->bit_rate = bitrate * 1000;
84     avctx->frame_size = MPA_FRAME_SIZE;
85
86     /* encoding freq */
87     s->lsf = 0;
88     for(i=0;i<3;i++) {
89         if (ff_mpa_freq_tab[i] == freq)
90             break;
91         if ((ff_mpa_freq_tab[i] / 2) == freq) {
92             s->lsf = 1;
93             break;
94         }
95     }
96     if (i == 3){
97         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Sampling rate %d is not allowed in mp2\n", freq);
98         return -1;
99     }
100     s->freq_index = i;
101
102     /* encoding bitrate & frequency */
103     for(i=0;i<15;i++) {
104         if (ff_mpa_bitrate_tab[s->lsf][1][i] == bitrate)
105             break;
106     }
107     if (i == 15){
108         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "bitrate %d is not allowed in mp2\n", bitrate);
109         return -1;
110     }
111     s->bitrate_index = i;
112
113     /* compute total header size & pad bit */
114
115     a = (float)(bitrate * 1000 * MPA_FRAME_SIZE) / (freq * 8.0);
116     s->frame_size = ((int)a) * 8;
117
118     /* frame fractional size to compute padding */
119     s->frame_frac = 0;
120     s->frame_frac_incr = (int)((a - floor(a)) * 65536.0);
121
122     /* select the right allocation table */
123     table = ff_mpa_l2_select_table(bitrate, s->nb_channels, freq, s->lsf);
124
125     /* number of used subbands */
126     s->sblimit = ff_mpa_sblimit_table[table];
127     s->alloc_table = ff_mpa_alloc_tables[table];
128
129     dprintf(avctx, "%d kb/s, %d Hz, frame_size=%d bits, table=%d, padincr=%x\n",
130             bitrate, freq, s->frame_size, table, s->frame_frac_incr);
131
132     for(i=0;i<s->nb_channels;i++)
133         s->samples_offset[i] = 0;
134
135     for(i=0;i<257;i++) {
136         int v;
137         v = ff_mpa_enwindow[i];
138 #if WFRAC_BITS != 16
139         v = (v + (1 << (16 - WFRAC_BITS - 1))) >> (16 - WFRAC_BITS);
140 #endif
141         filter_bank[i] = v;
142         if ((i & 63) != 0)
143             v = -v;
144         if (i != 0)
145             filter_bank[512 - i] = v;
146     }
147
148     for(i=0;i<64;i++) {
149         v = (int)(pow(2.0, (3 - i) / 3.0) * (1 << 20));
150         if (v <= 0)
151             v = 1;
152         scale_factor_table[i] = v;
153 #ifdef USE_FLOATS
154         scale_factor_inv_table[i] = pow(2.0, -(3 - i) / 3.0) / (float)(1 << 20);
155 #else
156 #define P 15
157         scale_factor_shift[i] = 21 - P - (i / 3);
158         scale_factor_mult[i] = (1 << P) * pow(2.0, (i % 3) / 3.0);
159 #endif
160     }
161     for(i=0;i<128;i++) {
162         v = i - 64;
163         if (v <= -3)
164             v = 0;
165         else if (v < 0)
166             v = 1;
167         else if (v == 0)
168             v = 2;
169         else if (v < 3)
170             v = 3;
171         else
172             v = 4;
173         scale_diff_table[i] = v;
174     }
175
176     for(i=0;i<17;i++) {
177         v = ff_mpa_quant_bits[i];
178         if (v < 0)
179             v = -v;
180         else
181             v = v * 3;
182         total_quant_bits[i] = 12 * v;
183     }
184
185     avctx->coded_frame= avcodec_alloc_frame();
186     avctx->coded_frame->key_frame= 1;
187
188     return 0;
189 }
190
191 /* 32 point floating point IDCT without 1/sqrt(2) coef zero scaling */
192 static void idct32(int *out, int *tab)
193 {
194     int i, j;
195     int *t, *t1, xr;
196     const int *xp = costab32;
197
198     for(j=31;j>=3;j-=2) tab[j] += tab[j - 2];
199
200     t = tab + 30;
201     t1 = tab + 2;
202     do {
203         t[0] += t[-4];
204         t[1] += t[1 - 4];
205         t -= 4;
206     } while (t != t1);
207
208     t = tab + 28;
209     t1 = tab + 4;
210     do {
211         t[0] += t[-8];
212         t[1] += t[1-8];
213         t[2] += t[2-8];
214         t[3] += t[3-8];
215         t -= 8;
216     } while (t != t1);
217
218     t = tab;
219     t1 = tab + 32;
220     do {
221         t[ 3] = -t[ 3];
222         t[ 6] = -t[ 6];
223
224         t[11] = -t[11];
225         t[12] = -t[12];
226         t[13] = -t[13];
227         t[15] = -t[15];
228         t += 16;
229     } while (t != t1);
230
231
232     t = tab;
233     t1 = tab + 8;
234     do {
235         int x1, x2, x3, x4;
236
237         x3 = MUL(t[16], FIX(SQRT2*0.5));
238         x4 = t[0] - x3;
239         x3 = t[0] + x3;
240
241         x2 = MUL(-(t[24] + t[8]), FIX(SQRT2*0.5));
242         x1 = MUL((t[8] - x2), xp[0]);
243         x2 = MUL((t[8] + x2), xp[1]);
244
245         t[ 0] = x3 + x1;
246         t[ 8] = x4 - x2;
247         t[16] = x4 + x2;
248         t[24] = x3 - x1;
249         t++;
250     } while (t != t1);
251
252     xp += 2;
253     t = tab;
254     t1 = tab + 4;
255     do {
256         xr = MUL(t[28],xp[0]);
257         t[28] = (t[0] - xr);
258         t[0] = (t[0] + xr);
259
260         xr = MUL(t[4],xp[1]);
261         t[ 4] = (t[24] - xr);
262         t[24] = (t[24] + xr);
263
264         xr = MUL(t[20],xp[2]);
265         t[20] = (t[8] - xr);
266         t[ 8] = (t[8] + xr);
267
268         xr = MUL(t[12],xp[3]);
269         t[12] = (t[16] - xr);
270         t[16] = (t[16] + xr);
271         t++;
272     } while (t != t1);
273     xp += 4;
274
275     for (i = 0; i < 4; i++) {
276         xr = MUL(tab[30-i*4],xp[0]);
277         tab[30-i*4] = (tab[i*4] - xr);
278         tab[   i*4] = (tab[i*4] + xr);
279
280         xr = MUL(tab[ 2+i*4],xp[1]);
281         tab[ 2+i*4] = (tab[28-i*4] - xr);
282         tab[28-i*4] = (tab[28-i*4] + xr);
283
284         xr = MUL(tab[31-i*4],xp[0]);
285         tab[31-i*4] = (tab[1+i*4] - xr);
286         tab[ 1+i*4] = (tab[1+i*4] + xr);
287
288         xr = MUL(tab[ 3+i*4],xp[1]);
289         tab[ 3+i*4] = (tab[29-i*4] - xr);
290         tab[29-i*4] = (tab[29-i*4] + xr);
291
292         xp += 2;
293     }
294
295     t = tab + 30;
296     t1 = tab + 1;
297     do {
298         xr = MUL(t1[0], *xp);
299         t1[0] = (t[0] - xr);
300         t[0] = (t[0] + xr);
301         t -= 2;
302         t1 += 2;
303         xp++;
304     } while (t >= tab);
305
306     for(i=0;i<32;i++) {
307         out[i] = tab[bitinv32[i]];
308     }
309 }
310
311 #define WSHIFT (WFRAC_BITS + 15 - FRAC_BITS)
312
313 static void filter(MpegAudioContext *s, int ch, short *samples, int incr)
314 {
315     short *p, *q;
316     int sum, offset, i, j;
317     int tmp[64];
318     int tmp1[32];
319     int *out;
320
321     //    print_pow1(samples, 1152);
322
323     offset = s->samples_offset[ch];
324     out = &s->sb_samples[ch][0][0][0];
325     for(j=0;j<36;j++) {
326         /* 32 samples at once */
327         for(i=0;i<32;i++) {
328             s->samples_buf[ch][offset + (31 - i)] = samples[0];
329             samples += incr;
330         }
331
332         /* filter */
333         p = s->samples_buf[ch] + offset;
334         q = filter_bank;
335         /* maxsum = 23169 */
336         for(i=0;i<64;i++) {
337             sum = p[0*64] * q[0*64];
338             sum += p[1*64] * q[1*64];
339             sum += p[2*64] * q[2*64];
340             sum += p[3*64] * q[3*64];
341             sum += p[4*64] * q[4*64];
342             sum += p[5*64] * q[5*64];
343             sum += p[6*64] * q[6*64];
344             sum += p[7*64] * q[7*64];
345             tmp[i] = sum;
346             p++;
347             q++;
348         }
349         tmp1[0] = tmp[16] >> WSHIFT;
350         for( i=1; i<=16; i++ ) tmp1[i] = (tmp[i+16]+tmp[16-i]) >> WSHIFT;
351         for( i=17; i<=31; i++ ) tmp1[i] = (tmp[i+16]-tmp[80-i]) >> WSHIFT;
352
353         idct32(out, tmp1);
354
355         /* advance of 32 samples */
356         offset -= 32;
357         out += 32;
358         /* handle the wrap around */
359         if (offset < 0) {
360             memmove(s->samples_buf[ch] + SAMPLES_BUF_SIZE - (512 - 32),
361                     s->samples_buf[ch], (512 - 32) * 2);
362             offset = SAMPLES_BUF_SIZE - 512;
363         }
364     }
365     s->samples_offset[ch] = offset;
366
367     //    print_pow(s->sb_samples, 1152);
368 }
369
370 static void compute_scale_factors(unsigned char scale_code[SBLIMIT],
371                                   unsigned char scale_factors[SBLIMIT][3],
372                                   int sb_samples[3][12][SBLIMIT],
373                                   int sblimit)
374 {
375     int *p, vmax, v, n, i, j, k, code;
376     int index, d1, d2;
377     unsigned char *sf = &scale_factors[0][0];
378
379     for(j=0;j<sblimit;j++) {
380         for(i=0;i<3;i++) {
381             /* find the max absolute value */
382             p = &sb_samples[i][0][j];
383             vmax = abs(*p);
384             for(k=1;k<12;k++) {
385                 p += SBLIMIT;
386                 v = abs(*p);
387                 if (v > vmax)
388                     vmax = v;
389             }
390             /* compute the scale factor index using log 2 computations */
391             if (vmax > 1) {
392                 n = av_log2(vmax);
393                 /* n is the position of the MSB of vmax. now
394                    use at most 2 compares to find the index */
395                 index = (21 - n) * 3 - 3;
396                 if (index >= 0) {
397                     while (vmax <= scale_factor_table[index+1])
398                         index++;
399                 } else {
400                     index = 0; /* very unlikely case of overflow */
401                 }
402             } else {
403                 index = 62; /* value 63 is not allowed */
404             }
405
406 #if 0
407             printf("%2d:%d in=%x %x %d\n",
408                    j, i, vmax, scale_factor_table[index], index);
409 #endif
410             /* store the scale factor */
411             assert(index >=0 && index <= 63);
412             sf[i] = index;
413         }
414
415         /* compute the transmission factor : look if the scale factors
416            are close enough to each other */
417         d1 = scale_diff_table[sf[0] - sf[1] + 64];
418         d2 = scale_diff_table[sf[1] - sf[2] + 64];
419
420         /* handle the 25 cases */
421         switch(d1 * 5 + d2) {
422         case 0*5+0:
423         case 0*5+4:
424         case 3*5+4:
425         case 4*5+0:
426         case 4*5+4:
427             code = 0;
428             break;
429         case 0*5+1:
430         case 0*5+2:
431         case 4*5+1:
432         case 4*5+2:
433             code = 3;
434             sf[2] = sf[1];
435             break;
436         case 0*5+3:
437         case 4*5+3:
438             code = 3;
439             sf[1] = sf[2];
440             break;
441         case 1*5+0:
442         case 1*5+4:
443         case 2*5+4:
444             code = 1;
445             sf[1] = sf[0];
446             break;
447         case 1*5+1:
448         case 1*5+2:
449         case 2*5+0:
450         case 2*5+1:
451         case 2*5+2:
452             code = 2;
453             sf[1] = sf[2] = sf[0];
454             break;
455         case 2*5+3:
456         case 3*5+3:
457             code = 2;
458             sf[0] = sf[1] = sf[2];
459             break;
460         case 3*5+0:
461         case 3*5+1:
462         case 3*5+2:
463             code = 2;
464             sf[0] = sf[2] = sf[1];
465             break;
466         case 1*5+3:
467             code = 2;
468             if (sf[0] > sf[2])
469               sf[0] = sf[2];
470             sf[1] = sf[2] = sf[0];
471             break;
472         default:
473             assert(0); //cannot happen
474             code = 0;           /* kill warning */
475         }
476
477 #if 0
478         printf("%d: %2d %2d %2d %d %d -> %d\n", j,
479                sf[0], sf[1], sf[2], d1, d2, code);
480 #endif
481         scale_code[j] = code;
482         sf += 3;
483     }
484 }
485
486 /* The most important function : psycho acoustic module. In this
487    encoder there is basically none, so this is the worst you can do,
488    but also this is the simpler. */
489 static void psycho_acoustic_model(MpegAudioContext *s, short smr[SBLIMIT])
490 {
491     int i;
492
493     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
494         smr[i] = (int)(fixed_smr[i] * 10);
495     }
496 }
497
498
499 #define SB_NOTALLOCATED  0
500 #define SB_ALLOCATED     1
501 #define SB_NOMORE        2
502
503 /* Try to maximize the smr while using a number of bits inferior to
504    the frame size. I tried to make the code simpler, faster and
505    smaller than other encoders :-) */
506 static void compute_bit_allocation(MpegAudioContext *s,
507                                    short smr1[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT],
508                                    unsigned char bit_alloc[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT],
509                                    int *padding)
510 {
511     int i, ch, b, max_smr, max_ch, max_sb, current_frame_size, max_frame_size;
512     int incr;
513     short smr[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
514     unsigned char subband_status[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
515     const unsigned char *alloc;
516
517     memcpy(smr, smr1, s->nb_channels * sizeof(short) * SBLIMIT);
518     memset(subband_status, SB_NOTALLOCATED, s->nb_channels * SBLIMIT);
519     memset(bit_alloc, 0, s->nb_channels * SBLIMIT);
520
521     /* compute frame size and padding */
522     max_frame_size = s->frame_size;
523     s->frame_frac += s->frame_frac_incr;
524     if (s->frame_frac >= 65536) {
525         s->frame_frac -= 65536;
526         s->do_padding = 1;
527         max_frame_size += 8;
528     } else {
529         s->do_padding = 0;
530     }
531
532     /* compute the header + bit alloc size */
533     current_frame_size = 32;
534     alloc = s->alloc_table;
535     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
536         incr = alloc[0];
537         current_frame_size += incr * s->nb_channels;
538         alloc += 1 << incr;
539     }
540     for(;;) {
541         /* look for the subband with the largest signal to mask ratio */
542         max_sb = -1;
543         max_ch = -1;
544         max_smr = INT_MIN;
545         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
546             for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
547                 if (smr[ch][i] > max_smr && subband_status[ch][i] != SB_NOMORE) {
548                     max_smr = smr[ch][i];
549                     max_sb = i;
550                     max_ch = ch;
551                 }
552             }
553         }
554 #if 0
555         printf("current=%d max=%d max_sb=%d alloc=%d\n",
556                current_frame_size, max_frame_size, max_sb,
557                bit_alloc[max_sb]);
558 #endif
559         if (max_sb < 0)
560             break;
561
562         /* find alloc table entry (XXX: not optimal, should use
563            pointer table) */
564         alloc = s->alloc_table;
565         for(i=0;i<max_sb;i++) {
566             alloc += 1 << alloc[0];
567         }
568
569         if (subband_status[max_ch][max_sb] == SB_NOTALLOCATED) {
570             /* nothing was coded for this band: add the necessary bits */
571             incr = 2 + nb_scale_factors[s->scale_code[max_ch][max_sb]] * 6;
572             incr += total_quant_bits[alloc[1]];
573         } else {
574             /* increments bit allocation */
575             b = bit_alloc[max_ch][max_sb];
576             incr = total_quant_bits[alloc[b + 1]] -
577                 total_quant_bits[alloc[b]];
578         }
579
580         if (current_frame_size + incr <= max_frame_size) {
581             /* can increase size */
582             b = ++bit_alloc[max_ch][max_sb];
583             current_frame_size += incr;
584             /* decrease smr by the resolution we added */
585             smr[max_ch][max_sb] = smr1[max_ch][max_sb] - quant_snr[alloc[b]];
586             /* max allocation size reached ? */
587             if (b == ((1 << alloc[0]) - 1))
588                 subband_status[max_ch][max_sb] = SB_NOMORE;
589             else
590                 subband_status[max_ch][max_sb] = SB_ALLOCATED;
591         } else {
592             /* cannot increase the size of this subband */
593             subband_status[max_ch][max_sb] = SB_NOMORE;
594         }
595     }
596     *padding = max_frame_size - current_frame_size;
597     assert(*padding >= 0);
598
599 #if 0
600     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
601         printf("%d ", bit_alloc[i]);
602     }
603     printf("\n");
604 #endif
605 }
606
607 /*
608  * Output the mpeg audio layer 2 frame. Note how the code is small
609  * compared to other encoders :-)
610  */
611 static void encode_frame(MpegAudioContext *s,
612                          unsigned char bit_alloc[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT],
613                          int padding)
614 {
615     int i, j, k, l, bit_alloc_bits, b, ch;
616     unsigned char *sf;
617     int q[3];
618     PutBitContext *p = &s->pb;
619
620     /* header */
621
622     put_bits(p, 12, 0xfff);
623     put_bits(p, 1, 1 - s->lsf); /* 1 = mpeg1 ID, 0 = mpeg2 lsf ID */
624     put_bits(p, 2, 4-2);  /* layer 2 */
625     put_bits(p, 1, 1); /* no error protection */
626     put_bits(p, 4, s->bitrate_index);
627     put_bits(p, 2, s->freq_index);
628     put_bits(p, 1, s->do_padding); /* use padding */
629     put_bits(p, 1, 0);             /* private_bit */
630     put_bits(p, 2, s->nb_channels == 2 ? MPA_STEREO : MPA_MONO);
631     put_bits(p, 2, 0); /* mode_ext */
632     put_bits(p, 1, 0); /* no copyright */
633     put_bits(p, 1, 1); /* original */
634     put_bits(p, 2, 0); /* no emphasis */
635
636     /* bit allocation */
637     j = 0;
638     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
639         bit_alloc_bits = s->alloc_table[j];
640         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
641             put_bits(p, bit_alloc_bits, bit_alloc[ch][i]);
642         }
643         j += 1 << bit_alloc_bits;
644     }
645
646     /* scale codes */
647     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
648         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
649             if (bit_alloc[ch][i])
650                 put_bits(p, 2, s->scale_code[ch][i]);
651         }
652     }
653
654     /* scale factors */
655     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
656         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
657             if (bit_alloc[ch][i]) {
658                 sf = &s->scale_factors[ch][i][0];
659                 switch(s->scale_code[ch][i]) {
660                 case 0:
661                     put_bits(p, 6, sf[0]);
662                     put_bits(p, 6, sf[1]);
663                     put_bits(p, 6, sf[2]);
664                     break;
665                 case 3:
666                 case 1:
667                     put_bits(p, 6, sf[0]);
668                     put_bits(p, 6, sf[2]);
669                     break;
670                 case 2:
671                     put_bits(p, 6, sf[0]);
672                     break;
673                 }
674             }
675         }
676     }
677
678     /* quantization & write sub band samples */
679
680     for(k=0;k<3;k++) {
681         for(l=0;l<12;l+=3) {
682             j = 0;
683             for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
684                 bit_alloc_bits = s->alloc_table[j];
685                 for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
686                     b = bit_alloc[ch][i];
687                     if (b) {
688                         int qindex, steps, m, sample, bits;
689                         /* we encode 3 sub band samples of the same sub band at a time */
690                         qindex = s->alloc_table[j+b];
691                         steps = ff_mpa_quant_steps[qindex];
692                         for(m=0;m<3;m++) {
693                             sample = s->sb_samples[ch][k][l + m][i];
694                             /* divide by scale factor */
695 #ifdef USE_FLOATS
696                             {
697                                 float a;
698                                 a = (float)sample * scale_factor_inv_table[s->scale_factors[ch][i][k]];
699                                 q[m] = (int)((a + 1.0) * steps * 0.5);
700                             }
701 #else
702                             {
703                                 int q1, e, shift, mult;
704                                 e = s->scale_factors[ch][i][k];
705                                 shift = scale_factor_shift[e];
706                                 mult = scale_factor_mult[e];
707
708                                 /* normalize to P bits */
709                                 if (shift < 0)
710                                     q1 = sample << (-shift);
711                                 else
712                                     q1 = sample >> shift;
713                                 q1 = (q1 * mult) >> P;
714                                 q[m] = ((q1 + (1 << P)) * steps) >> (P + 1);
715                             }
716 #endif
717                             if (q[m] >= steps)
718                                 q[m] = steps - 1;
719                             assert(q[m] >= 0 && q[m] < steps);
720                         }
721                         bits = ff_mpa_quant_bits[qindex];
722                         if (bits < 0) {
723                             /* group the 3 values to save bits */
724                             put_bits(p, -bits,
725                                      q[0] + steps * (q[1] + steps * q[2]));
726 #if 0
727                             printf("%d: gr1 %d\n",
728                                    i, q[0] + steps * (q[1] + steps * q[2]));
729 #endif
730                         } else {
731 #if 0
732                             printf("%d: gr3 %d %d %d\n",
733                                    i, q[0], q[1], q[2]);
734 #endif
735                             put_bits(p, bits, q[0]);
736                             put_bits(p, bits, q[1]);
737                             put_bits(p, bits, q[2]);
738                         }
739                     }
740                 }
741                 /* next subband in alloc table */
742                 j += 1 << bit_alloc_bits;
743             }
744         }
745     }
746
747     /* padding */
748     for(i=0;i<padding;i++)
749         put_bits(p, 1, 0);
750
751     /* flush */
752     flush_put_bits(p);
753 }
754
755 static int MPA_encode_frame(AVCodecContext *avctx,
756                             unsigned char *frame, int buf_size, void *data)
757 {
758     MpegAudioContext *s = avctx->priv_data;
759     short *samples = data;
760     short smr[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
761     unsigned char bit_alloc[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
762     int padding, i;
763
764     for(i=0;i<s->nb_channels;i++) {
765         filter(s, i, samples + i, s->nb_channels);
766     }
767
768     for(i=0;i<s->nb_channels;i++) {
769         compute_scale_factors(s->scale_code[i], s->scale_factors[i],
770                               s->sb_samples[i], s->sblimit);
771     }
772     for(i=0;i<s->nb_channels;i++) {
773         psycho_acoustic_model(s, smr[i]);
774     }
775     compute_bit_allocation(s, smr, bit_alloc, &padding);
776
777     init_put_bits(&s->pb, frame, MPA_MAX_CODED_FRAME_SIZE);
778
779     encode_frame(s, bit_alloc, padding);
780
781     s->nb_samples += MPA_FRAME_SIZE;
782     return put_bits_ptr(&s->pb) - s->pb.buf;
783 }
784
785 static av_cold int MPA_encode_close(AVCodecContext *avctx)
786 {
787     av_freep(&avctx->coded_frame);
788     return 0;
789 }
790
791 AVCodec mp2_encoder = {
792     "mp2",
793     CODEC_TYPE_AUDIO,
794     CODEC_ID_MP2,
795     sizeof(MpegAudioContext),
796     MPA_encode_init,
797     MPA_encode_frame,
798     MPA_encode_close,
799     NULL,
800     .sample_fmts = (enum SampleFormat[]){SAMPLE_FMT_S16,SAMPLE_FMT_NONE},
801     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("MP2 (MPEG audio layer 2)"),
802 };
803
804 #undef FIX