Subversion Repositories Kolibri OS

Rev

Go to most recent revision | Blame | Last modification | View Log | RSS feed

  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
  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.  
  39. /* currently, cannot change these constants (need to modify
  40.    quantization stage) */
  41. #define MUL(a,b) (((int64_t)(a) * (int64_t)(b)) >> FRAC_BITS)
  42.  
  43. #define SAMPLES_BUF_SIZE 4096
  44.  
  45. typedef struct MpegAudioContext {
  46.     PutBitContext pb;
  47.     int nb_channels;
  48.     int lsf;           /* 1 if mpeg2 low bitrate selected */
  49.     int bitrate_index; /* bit rate */
  50.     int freq_index;
  51.     int frame_size; /* frame size, in bits, without padding */
  52.     /* padding computation */
  53.     int frame_frac, frame_frac_incr, do_padding;
  54.     short samples_buf[MPA_MAX_CHANNELS][SAMPLES_BUF_SIZE]; /* buffer for filter */
  55.     int samples_offset[MPA_MAX_CHANNELS];       /* offset in samples_buf */
  56.     int sb_samples[MPA_MAX_CHANNELS][3][12][SBLIMIT];
  57.     unsigned char scale_factors[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT][3]; /* scale factors */
  58.     /* code to group 3 scale factors */
  59.     unsigned char scale_code[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
  60.     int sblimit; /* number of used subbands */
  61.     const unsigned char *alloc_table;
  62. } MpegAudioContext;
  63.  
  64. /* define it to use floats in quantization (I don't like floats !) */
  65. #define USE_FLOATS
  66.  
  67. #include "mpegaudiodata.h"
  68. #include "mpegaudiotab.h"
  69.  
  70. static av_cold int MPA_encode_init(AVCodecContext *avctx)
  71. {
  72.     MpegAudioContext *s = avctx->priv_data;
  73.     int freq = avctx->sample_rate;
  74.     int bitrate = avctx->bit_rate;
  75.     int channels = avctx->channels;
  76.     int i, v, table;
  77.     float a;
  78.  
  79.     if (channels <= 0 || channels > 2){
  80.         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "encoding %d channel(s) is not allowed in mp2\n", channels);
  81.         return AVERROR(EINVAL);
  82.     }
  83.     bitrate = bitrate / 1000;
  84.     s->nb_channels = channels;
  85.     avctx->frame_size = MPA_FRAME_SIZE;
  86.     avctx->delay      = 512 - 32 + 1;
  87.  
  88.     /* encoding freq */
  89.     s->lsf = 0;
  90.     for(i=0;i<3;i++) {
  91.         if (avpriv_mpa_freq_tab[i] == freq)
  92.             break;
  93.         if ((avpriv_mpa_freq_tab[i] / 2) == freq) {
  94.             s->lsf = 1;
  95.             break;
  96.         }
  97.     }
  98.     if (i == 3){
  99.         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Sampling rate %d is not allowed in mp2\n", freq);
  100.         return AVERROR(EINVAL);
  101.     }
  102.     s->freq_index = i;
  103.  
  104.     /* encoding bitrate & frequency */
  105.     for(i=0;i<15;i++) {
  106.         if (avpriv_mpa_bitrate_tab[s->lsf][1][i] == bitrate)
  107.             break;
  108.     }
  109.     if (i == 15){
  110.         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "bitrate %d is not allowed in mp2\n", bitrate);
  111.         return AVERROR(EINVAL);
  112.     }
  113.     s->bitrate_index = i;
  114.  
  115.     /* compute total header size & pad bit */
  116.  
  117.     a = (float)(bitrate * 1000 * MPA_FRAME_SIZE) / (freq * 8.0);
  118.     s->frame_size = ((int)a) * 8;
  119.  
  120.     /* frame fractional size to compute padding */
  121.     s->frame_frac = 0;
  122.     s->frame_frac_incr = (int)((a - floor(a)) * 65536.0);
  123.  
  124.     /* select the right allocation table */
  125.     table = ff_mpa_l2_select_table(bitrate, s->nb_channels, freq, s->lsf);
  126.  
  127.     /* number of used subbands */
  128.     s->sblimit = ff_mpa_sblimit_table[table];
  129.     s->alloc_table = ff_mpa_alloc_tables[table];
  130.  
  131.     av_dlog(avctx, "%d kb/s, %d Hz, frame_size=%d bits, table=%d, padincr=%x\n",
  132.             bitrate, freq, s->frame_size, table, s->frame_frac_incr);
  133.  
  134.     for(i=0;i<s->nb_channels;i++)
  135.         s->samples_offset[i] = 0;
  136.  
  137.     for(i=0;i<257;i++) {
  138.         int v;
  139.         v = ff_mpa_enwindow[i];
  140. #if WFRAC_BITS != 16
  141.         v = (v + (1 << (16 - WFRAC_BITS - 1))) >> (16 - WFRAC_BITS);
  142. #endif
  143.         filter_bank[i] = v;
  144.         if ((i & 63) != 0)
  145.             v = -v;
  146.         if (i != 0)
  147.             filter_bank[512 - i] = v;
  148.     }
  149.  
  150.     for(i=0;i<64;i++) {
  151.         v = (int)(exp2((3 - i) / 3.0) * (1 << 20));
  152.         if (v <= 0)
  153.             v = 1;
  154.         scale_factor_table[i] = v;
  155. #ifdef USE_FLOATS
  156.         scale_factor_inv_table[i] = exp2(-(3 - i) / 3.0) / (float)(1 << 20);
  157. #else
  158. #define P 15
  159.         scale_factor_shift[i] = 21 - P - (i / 3);
  160.         scale_factor_mult[i] = (1 << P) * exp2((i % 3) / 3.0);
  161. #endif
  162.     }
  163.     for(i=0;i<128;i++) {
  164.         v = i - 64;
  165.         if (v <= -3)
  166.             v = 0;
  167.         else if (v < 0)
  168.             v = 1;
  169.         else if (v == 0)
  170.             v = 2;
  171.         else if (v < 3)
  172.             v = 3;
  173.         else
  174.             v = 4;
  175.         scale_diff_table[i] = v;
  176.     }
  177.  
  178.     for(i=0;i<17;i++) {
  179.         v = ff_mpa_quant_bits[i];
  180.         if (v < 0)
  181.             v = -v;
  182.         else
  183.             v = v * 3;
  184.         total_quant_bits[i] = 12 * v;
  185.     }
  186.  
  187.     return 0;
  188. }
  189.  
  190. /* 32 point floating point IDCT without 1/sqrt(2) coef zero scaling */
  191. static void idct32(int *out, int *tab)
  192. {
  193.     int i, j;
  194.     int *t, *t1, xr;
  195.     const int *xp = costab32;
  196.  
  197.     for(j=31;j>=3;j-=2) tab[j] += tab[j - 2];
  198.  
  199.     t = tab + 30;
  200.     t1 = tab + 2;
  201.     do {
  202.         t[0] += t[-4];
  203.         t[1] += t[1 - 4];
  204.         t -= 4;
  205.     } while (t != t1);
  206.  
  207.     t = tab + 28;
  208.     t1 = tab + 4;
  209.     do {
  210.         t[0] += t[-8];
  211.         t[1] += t[1-8];
  212.         t[2] += t[2-8];
  213.         t[3] += t[3-8];
  214.         t -= 8;
  215.     } while (t != t1);
  216.  
  217.     t = tab;
  218.     t1 = tab + 32;
  219.     do {
  220.         t[ 3] = -t[ 3];
  221.         t[ 6] = -t[ 6];
  222.  
  223.         t[11] = -t[11];
  224.         t[12] = -t[12];
  225.         t[13] = -t[13];
  226.         t[15] = -t[15];
  227.         t += 16;
  228.     } while (t != t1);
  229.  
  230.  
  231.     t = tab;
  232.     t1 = tab + 8;
  233.     do {
  234.         int x1, x2, x3, x4;
  235.  
  236.         x3 = MUL(t[16], FIX(SQRT2*0.5));
  237.         x4 = t[0] - x3;
  238.         x3 = t[0] + x3;
  239.  
  240.         x2 = MUL(-(t[24] + t[8]), FIX(SQRT2*0.5));
  241.         x1 = MUL((t[8] - x2), xp[0]);
  242.         x2 = MUL((t[8] + x2), xp[1]);
  243.  
  244.         t[ 0] = x3 + x1;
  245.         t[ 8] = x4 - x2;
  246.         t[16] = x4 + x2;
  247.         t[24] = x3 - x1;
  248.         t++;
  249.     } while (t != t1);
  250.  
  251.     xp += 2;
  252.     t = tab;
  253.     t1 = tab + 4;
  254.     do {
  255.         xr = MUL(t[28],xp[0]);
  256.         t[28] = (t[0] - xr);
  257.         t[0] = (t[0] + xr);
  258.  
  259.         xr = MUL(t[4],xp[1]);
  260.         t[ 4] = (t[24] - xr);
  261.         t[24] = (t[24] + xr);
  262.  
  263.         xr = MUL(t[20],xp[2]);
  264.         t[20] = (t[8] - xr);
  265.         t[ 8] = (t[8] + xr);
  266.  
  267.         xr = MUL(t[12],xp[3]);
  268.         t[12] = (t[16] - xr);
  269.         t[16] = (t[16] + xr);
  270.         t++;
  271.     } while (t != t1);
  272.     xp += 4;
  273.  
  274.     for (i = 0; i < 4; i++) {
  275.         xr = MUL(tab[30-i*4],xp[0]);
  276.         tab[30-i*4] = (tab[i*4] - xr);
  277.         tab[   i*4] = (tab[i*4] + xr);
  278.  
  279.         xr = MUL(tab[ 2+i*4],xp[1]);
  280.         tab[ 2+i*4] = (tab[28-i*4] - xr);
  281.         tab[28-i*4] = (tab[28-i*4] + xr);
  282.  
  283.         xr = MUL(tab[31-i*4],xp[0]);
  284.         tab[31-i*4] = (tab[1+i*4] - xr);
  285.         tab[ 1+i*4] = (tab[1+i*4] + xr);
  286.  
  287.         xr = MUL(tab[ 3+i*4],xp[1]);
  288.         tab[ 3+i*4] = (tab[29-i*4] - xr);
  289.         tab[29-i*4] = (tab[29-i*4] + xr);
  290.  
  291.         xp += 2;
  292.     }
  293.  
  294.     t = tab + 30;
  295.     t1 = tab + 1;
  296.     do {
  297.         xr = MUL(t1[0], *xp);
  298.         t1[0] = (t[0] - xr);
  299.         t[0] = (t[0] + xr);
  300.         t -= 2;
  301.         t1 += 2;
  302.         xp++;
  303.     } while (t >= tab);
  304.  
  305.     for(i=0;i<32;i++) {
  306.         out[i] = tab[bitinv32[i]];
  307.     }
  308. }
  309.  
  310. #define WSHIFT (WFRAC_BITS + 15 - FRAC_BITS)
  311.  
  312. static void filter(MpegAudioContext *s, int ch, const short *samples, int incr)
  313. {
  314.     short *p, *q;
  315.     int sum, offset, i, j;
  316.     int tmp[64];
  317.     int tmp1[32];
  318.     int *out;
  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.  
  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 > 1) {
  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.             av_dlog(NULL, "%2d:%d in=%x %x %d\n",
  402.                     j, i, vmax, scale_factor_table[index], index);
  403.             /* store the scale factor */
  404.             av_assert2(index >=0 && index <= 63);
  405.             sf[i] = index;
  406.         }
  407.  
  408.         /* compute the transmission factor : look if the scale factors
  409.            are close enough to each other */
  410.         d1 = scale_diff_table[sf[0] - sf[1] + 64];
  411.         d2 = scale_diff_table[sf[1] - sf[2] + 64];
  412.  
  413.         /* handle the 25 cases */
  414.         switch(d1 * 5 + d2) {
  415.         case 0*5+0:
  416.         case 0*5+4:
  417.         case 3*5+4:
  418.         case 4*5+0:
  419.         case 4*5+4:
  420.             code = 0;
  421.             break;
  422.         case 0*5+1:
  423.         case 0*5+2:
  424.         case 4*5+1:
  425.         case 4*5+2:
  426.             code = 3;
  427.             sf[2] = sf[1];
  428.             break;
  429.         case 0*5+3:
  430.         case 4*5+3:
  431.             code = 3;
  432.             sf[1] = sf[2];
  433.             break;
  434.         case 1*5+0:
  435.         case 1*5+4:
  436.         case 2*5+4:
  437.             code = 1;
  438.             sf[1] = sf[0];
  439.             break;
  440.         case 1*5+1:
  441.         case 1*5+2:
  442.         case 2*5+0:
  443.         case 2*5+1:
  444.         case 2*5+2:
  445.             code = 2;
  446.             sf[1] = sf[2] = sf[0];
  447.             break;
  448.         case 2*5+3:
  449.         case 3*5+3:
  450.             code = 2;
  451.             sf[0] = sf[1] = sf[2];
  452.             break;
  453.         case 3*5+0:
  454.         case 3*5+1:
  455.         case 3*5+2:
  456.             code = 2;
  457.             sf[0] = sf[2] = sf[1];
  458.             break;
  459.         case 1*5+3:
  460.             code = 2;
  461.             if (sf[0] > sf[2])
  462.               sf[0] = sf[2];
  463.             sf[1] = sf[2] = sf[0];
  464.             break;
  465.         default:
  466.             av_assert2(0); //cannot happen
  467.             code = 0;           /* kill warning */
  468.         }
  469.  
  470.         av_dlog(NULL, "%d: %2d %2d %2d %d %d -> %d\n", j,
  471.                 sf[0], sf[1], sf[2], d1, d2, code);
  472.         scale_code[j] = code;
  473.         sf += 3;
  474.     }
  475. }
  476.  
  477. /* The most important function : psycho acoustic module. In this
  478.    encoder there is basically none, so this is the worst you can do,
  479.    but also this is the simpler. */
  480. static void psycho_acoustic_model(MpegAudioContext *s, short smr[SBLIMIT])
  481. {
  482.     int i;
  483.  
  484.     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
  485.         smr[i] = (int)(fixed_smr[i] * 10);
  486.     }
  487. }
  488.  
  489.  
  490. #define SB_NOTALLOCATED  0
  491. #define SB_ALLOCATED     1
  492. #define SB_NOMORE        2
  493.  
  494. /* Try to maximize the smr while using a number of bits inferior to
  495.    the frame size. I tried to make the code simpler, faster and
  496.    smaller than other encoders :-) */
  497. static void compute_bit_allocation(MpegAudioContext *s,
  498.                                    short smr1[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT],
  499.                                    unsigned char bit_alloc[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT],
  500.                                    int *padding)
  501. {
  502.     int i, ch, b, max_smr, max_ch, max_sb, current_frame_size, max_frame_size;
  503.     int incr;
  504.     short smr[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
  505.     unsigned char subband_status[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
  506.     const unsigned char *alloc;
  507.  
  508.     memcpy(smr, smr1, s->nb_channels * sizeof(short) * SBLIMIT);
  509.     memset(subband_status, SB_NOTALLOCATED, s->nb_channels * SBLIMIT);
  510.     memset(bit_alloc, 0, s->nb_channels * SBLIMIT);
  511.  
  512.     /* compute frame size and padding */
  513.     max_frame_size = s->frame_size;
  514.     s->frame_frac += s->frame_frac_incr;
  515.     if (s->frame_frac >= 65536) {
  516.         s->frame_frac -= 65536;
  517.         s->do_padding = 1;
  518.         max_frame_size += 8;
  519.     } else {
  520.         s->do_padding = 0;
  521.     }
  522.  
  523.     /* compute the header + bit alloc size */
  524.     current_frame_size = 32;
  525.     alloc = s->alloc_table;
  526.     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
  527.         incr = alloc[0];
  528.         current_frame_size += incr * s->nb_channels;
  529.         alloc += 1 << incr;
  530.     }
  531.     for(;;) {
  532.         /* look for the subband with the largest signal to mask ratio */
  533.         max_sb = -1;
  534.         max_ch = -1;
  535.         max_smr = INT_MIN;
  536.         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
  537.             for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
  538.                 if (smr[ch][i] > max_smr && subband_status[ch][i] != SB_NOMORE) {
  539.                     max_smr = smr[ch][i];
  540.                     max_sb = i;
  541.                     max_ch = ch;
  542.                 }
  543.             }
  544.         }
  545.         if (max_sb < 0)
  546.             break;
  547.         av_dlog(NULL, "current=%d max=%d max_sb=%d max_ch=%d alloc=%d\n",
  548.                 current_frame_size, max_frame_size, max_sb, max_ch,
  549.                 bit_alloc[max_ch][max_sb]);
  550.  
  551.         /* find alloc table entry (XXX: not optimal, should use
  552.            pointer table) */
  553.         alloc = s->alloc_table;
  554.         for(i=0;i<max_sb;i++) {
  555.             alloc += 1 << alloc[0];
  556.         }
  557.  
  558.         if (subband_status[max_ch][max_sb] == SB_NOTALLOCATED) {
  559.             /* nothing was coded for this band: add the necessary bits */
  560.             incr = 2 + nb_scale_factors[s->scale_code[max_ch][max_sb]] * 6;
  561.             incr += total_quant_bits[alloc[1]];
  562.         } else {
  563.             /* increments bit allocation */
  564.             b = bit_alloc[max_ch][max_sb];
  565.             incr = total_quant_bits[alloc[b + 1]] -
  566.                 total_quant_bits[alloc[b]];
  567.         }
  568.  
  569.         if (current_frame_size + incr <= max_frame_size) {
  570.             /* can increase size */
  571.             b = ++bit_alloc[max_ch][max_sb];
  572.             current_frame_size += incr;
  573.             /* decrease smr by the resolution we added */
  574.             smr[max_ch][max_sb] = smr1[max_ch][max_sb] - quant_snr[alloc[b]];
  575.             /* max allocation size reached ? */
  576.             if (b == ((1 << alloc[0]) - 1))
  577.                 subband_status[max_ch][max_sb] = SB_NOMORE;
  578.             else
  579.                 subband_status[max_ch][max_sb] = SB_ALLOCATED;
  580.         } else {
  581.             /* cannot increase the size of this subband */
  582.             subband_status[max_ch][max_sb] = SB_NOMORE;
  583.         }
  584.     }
  585.     *padding = max_frame_size - current_frame_size;
  586.     av_assert0(*padding >= 0);
  587. }
  588.  
  589. /*
  590.  * Output the mpeg audio layer 2 frame. Note how the code is small
  591.  * compared to other encoders :-)
  592.  */
  593. static void encode_frame(MpegAudioContext *s,
  594.                          unsigned char bit_alloc[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT],
  595.                          int padding)
  596. {
  597.     int i, j, k, l, bit_alloc_bits, b, ch;
  598.     unsigned char *sf;
  599.     int q[3];
  600.     PutBitContext *p = &s->pb;
  601.  
  602.     /* header */
  603.  
  604.     put_bits(p, 12, 0xfff);
  605.     put_bits(p, 1, 1 - s->lsf); /* 1 = mpeg1 ID, 0 = mpeg2 lsf ID */
  606.     put_bits(p, 2, 4-2);  /* layer 2 */
  607.     put_bits(p, 1, 1); /* no error protection */
  608.     put_bits(p, 4, s->bitrate_index);
  609.     put_bits(p, 2, s->freq_index);
  610.     put_bits(p, 1, s->do_padding); /* use padding */
  611.     put_bits(p, 1, 0);             /* private_bit */
  612.     put_bits(p, 2, s->nb_channels == 2 ? MPA_STEREO : MPA_MONO);
  613.     put_bits(p, 2, 0); /* mode_ext */
  614.     put_bits(p, 1, 0); /* no copyright */
  615.     put_bits(p, 1, 1); /* original */
  616.     put_bits(p, 2, 0); /* no emphasis */
  617.  
  618.     /* bit allocation */
  619.     j = 0;
  620.     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
  621.         bit_alloc_bits = s->alloc_table[j];
  622.         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
  623.             put_bits(p, bit_alloc_bits, bit_alloc[ch][i]);
  624.         }
  625.         j += 1 << bit_alloc_bits;
  626.     }
  627.  
  628.     /* scale codes */
  629.     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
  630.         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
  631.             if (bit_alloc[ch][i])
  632.                 put_bits(p, 2, s->scale_code[ch][i]);
  633.         }
  634.     }
  635.  
  636.     /* scale factors */
  637.     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
  638.         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
  639.             if (bit_alloc[ch][i]) {
  640.                 sf = &s->scale_factors[ch][i][0];
  641.                 switch(s->scale_code[ch][i]) {
  642.                 case 0:
  643.                     put_bits(p, 6, sf[0]);
  644.                     put_bits(p, 6, sf[1]);
  645.                     put_bits(p, 6, sf[2]);
  646.                     break;
  647.                 case 3:
  648.                 case 1:
  649.                     put_bits(p, 6, sf[0]);
  650.                     put_bits(p, 6, sf[2]);
  651.                     break;
  652.                 case 2:
  653.                     put_bits(p, 6, sf[0]);
  654.                     break;
  655.                 }
  656.             }
  657.         }
  658.     }
  659.  
  660.     /* quantization & write sub band samples */
  661.  
  662.     for(k=0;k<3;k++) {
  663.         for(l=0;l<12;l+=3) {
  664.             j = 0;
  665.             for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
  666.                 bit_alloc_bits = s->alloc_table[j];
  667.                 for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
  668.                     b = bit_alloc[ch][i];
  669.                     if (b) {
  670.                         int qindex, steps, m, sample, bits;
  671.                         /* we encode 3 sub band samples of the same sub band at a time */
  672.                         qindex = s->alloc_table[j+b];
  673.                         steps = ff_mpa_quant_steps[qindex];
  674.                         for(m=0;m<3;m++) {
  675.                             sample = s->sb_samples[ch][k][l + m][i];
  676.                             /* divide by scale factor */
  677. #ifdef USE_FLOATS
  678.                             {
  679.                                 float a;
  680.                                 a = (float)sample * scale_factor_inv_table[s->scale_factors[ch][i][k]];
  681.                                 q[m] = (int)((a + 1.0) * steps * 0.5);
  682.                             }
  683. #else
  684.                             {
  685.                                 int q1, e, shift, mult;
  686.                                 e = s->scale_factors[ch][i][k];
  687.                                 shift = scale_factor_shift[e];
  688.                                 mult = scale_factor_mult[e];
  689.  
  690.                                 /* normalize to P bits */
  691.                                 if (shift < 0)
  692.                                     q1 = sample << (-shift);
  693.                                 else
  694.                                     q1 = sample >> shift;
  695.                                 q1 = (q1 * mult) >> P;
  696.                                 q[m] = ((q1 + (1 << P)) * steps) >> (P + 1);
  697.                             }
  698. #endif
  699.                             if (q[m] >= steps)
  700.                                 q[m] = steps - 1;
  701.                             av_assert2(q[m] >= 0 && q[m] < steps);
  702.                         }
  703.                         bits = ff_mpa_quant_bits[qindex];
  704.                         if (bits < 0) {
  705.                             /* group the 3 values to save bits */
  706.                             put_bits(p, -bits,
  707.                                      q[0] + steps * (q[1] + steps * q[2]));
  708.                         } else {
  709.                             put_bits(p, bits, q[0]);
  710.                             put_bits(p, bits, q[1]);
  711.                             put_bits(p, bits, q[2]);
  712.                         }
  713.                     }
  714.                 }
  715.                 /* next subband in alloc table */
  716.                 j += 1 << bit_alloc_bits;
  717.             }
  718.         }
  719.     }
  720.  
  721.     /* padding */
  722.     for(i=0;i<padding;i++)
  723.         put_bits(p, 1, 0);
  724.  
  725.     /* flush */
  726.     flush_put_bits(p);
  727. }
  728.  
  729. static int MPA_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt,
  730.                             const AVFrame *frame, int *got_packet_ptr)
  731. {
  732.     MpegAudioContext *s = avctx->priv_data;
  733.     const int16_t *samples = (const int16_t *)frame->data[0];
  734.     short smr[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
  735.     unsigned char bit_alloc[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
  736.     int padding, i, ret;
  737.  
  738.     for(i=0;i<s->nb_channels;i++) {
  739.         filter(s, i, samples + i, s->nb_channels);
  740.     }
  741.  
  742.     for(i=0;i<s->nb_channels;i++) {
  743.         compute_scale_factors(s->scale_code[i], s->scale_factors[i],
  744.                               s->sb_samples[i], s->sblimit);
  745.     }
  746.     for(i=0;i<s->nb_channels;i++) {
  747.         psycho_acoustic_model(s, smr[i]);
  748.     }
  749.     compute_bit_allocation(s, smr, bit_alloc, &padding);
  750.  
  751.     if ((ret = ff_alloc_packet2(avctx, avpkt, MPA_MAX_CODED_FRAME_SIZE)) < 0)
  752.         return ret;
  753.  
  754.     init_put_bits(&s->pb, avpkt->data, avpkt->size);
  755.  
  756.     encode_frame(s, bit_alloc, padding);
  757.  
  758.     if (frame->pts != AV_NOPTS_VALUE)
  759.         avpkt->pts = frame->pts - ff_samples_to_time_base(avctx, avctx->delay);
  760.  
  761.     avpkt->size = put_bits_count(&s->pb) / 8;
  762.     *got_packet_ptr = 1;
  763.     return 0;
  764. }
  765.  
  766. static const AVCodecDefault mp2_defaults[] = {
  767.     { "b",    "128k" },
  768.     { NULL },
  769. };
  770.  
  771. AVCodec ff_mp2_encoder = {
  772.     .name                  = "mp2",
  773.     .long_name             = NULL_IF_CONFIG_SMALL("MP2 (MPEG audio layer 2)"),
  774.     .type                  = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
  775.     .id                    = AV_CODEC_ID_MP2,
  776.     .priv_data_size        = sizeof(MpegAudioContext),
  777.     .init                  = MPA_encode_init,
  778.     .encode2               = MPA_encode_frame,
  779.     .sample_fmts           = (const enum AVSampleFormat[]){ AV_SAMPLE_FMT_S16,
  780.                                                             AV_SAMPLE_FMT_NONE },
  781.     .supported_samplerates = (const int[]){
  782.         44100, 48000,  32000, 22050, 24000, 16000, 0
  783.     },
  784.     .channel_layouts       = (const uint64_t[]){ AV_CH_LAYOUT_MONO,
  785.                                                  AV_CH_LAYOUT_STEREO,
  786.                                                  0 },
  787.     .defaults              = mp2_defaults,
  788. };
  789.