home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ OS/2 Shareware BBS: 10 Tools / 10-Tools.zip / wvis0626.zip / warpvision_20020626.zip / libavcodec / mpegaudio.c < prev    next >
C/C++ Source or Header  |  2002-06-19  |  24KB  |  780 lines
  1. /*
  2.  * The simplest mpeg audio layer 2 encoder
  3.  * Copyright (c) 2000, 2001 Fabrice Bellard.
  4.  *
  5.  * This library is free software; you can redistribute it and/or
  6.  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  7.  * License as published by the Free Software Foundation; either
  8.  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
  9.  *
  10.  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  11.  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12.  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13.  * Lesser General Public License for more details.
  14.  *
  15.  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  16.  * License along with this library; if not, write to the Free Software
  17.  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  18.  */
  19. #include "avcodec.h"
  20. #include "mpegaudio.h"
  21.  
  22. /* currently, cannot change these constants (need to modify
  23.    quantization stage) */
  24. #define FRAC_BITS 15
  25. #define WFRAC_BITS  14
  26. #define MUL(a,b) (((INT64)(a) * (INT64)(b)) >> FRAC_BITS)
  27. #define FIX(a)   ((int)((a) * (1 << FRAC_BITS)))
  28.  
  29. #define SAMPLES_BUF_SIZE 4096
  30.  
  31. typedef struct MpegAudioContext {
  32.     PutBitContext pb;
  33.     int nb_channels;
  34.     int freq, bit_rate;
  35.     int lsf;           /* 1 if mpeg2 low bitrate selected */
  36.     int bitrate_index; /* bit rate */
  37.     int freq_index;
  38.     int frame_size; /* frame size, in bits, without padding */
  39.     INT64 nb_samples; /* total number of samples encoded */
  40.     /* padding computation */
  41.     int frame_frac, frame_frac_incr, do_padding;
  42.     short samples_buf[MPA_MAX_CHANNELS][SAMPLES_BUF_SIZE]; /* buffer for filter */
  43.     int samples_offset[MPA_MAX_CHANNELS];       /* offset in samples_buf */
  44.     int sb_samples[MPA_MAX_CHANNELS][3][12][SBLIMIT];
  45.     unsigned char scale_factors[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT][3]; /* scale factors */
  46.     /* code to group 3 scale factors */
  47.     unsigned char scale_code[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];       
  48.     int sblimit; /* number of used subbands */
  49.     const unsigned char *alloc_table;
  50. } MpegAudioContext;
  51.  
  52. /* define it to use floats in quantization (I don't like floats !) */
  53. //#define USE_FLOATS
  54.  
  55. #include "mpegaudiotab.h"
  56.  
  57. int MPA_encode_init(AVCodecContext *avctx)
  58. {
  59.     MpegAudioContext *s = avctx->priv_data;
  60.     int freq = avctx->sample_rate;
  61.     int bitrate = avctx->bit_rate;
  62.     int channels = avctx->channels;
  63.     int i, v, table;
  64.     float a;
  65.  
  66.     if (channels > 2)
  67.         return -1;
  68.     bitrate = bitrate / 1000;
  69.     s->nb_channels = channels;
  70.     s->freq = freq;
  71.     s->bit_rate = bitrate * 1000;
  72.     avctx->frame_size = MPA_FRAME_SIZE;
  73.     avctx->key_frame = 1; /* always key frame */
  74.  
  75.     /* encoding freq */
  76.     s->lsf = 0;
  77.     for(i=0;i<3;i++) {
  78.         if (mpa_freq_tab[i] == freq) 
  79.             break;
  80.         if ((mpa_freq_tab[i] / 2) == freq) {
  81.             s->lsf = 1;
  82.             break;
  83.         }
  84.     }
  85.     if (i == 3)
  86.         return -1;
  87.     s->freq_index = i;
  88.  
  89.     /* encoding bitrate & frequency */
  90.     for(i=0;i<15;i++) {
  91.         if (mpa_bitrate_tab[s->lsf][1][i] == bitrate) 
  92.             break;
  93.     }
  94.     if (i == 15)
  95.         return -1;
  96.     s->bitrate_index = i;
  97.  
  98.     /* compute total header size & pad bit */
  99.     
  100.     a = (float)(bitrate * 1000 * MPA_FRAME_SIZE) / (freq * 8.0);
  101.     s->frame_size = ((int)a) * 8;
  102.  
  103.     /* frame fractional size to compute padding */
  104.     s->frame_frac = 0;
  105.     s->frame_frac_incr = (int)((a - floor(a)) * 65536.0);
  106.     
  107.     /* select the right allocation table */
  108.     table = l2_select_table(bitrate, s->nb_channels, freq, s->lsf);
  109.  
  110.     /* number of used subbands */
  111.     s->sblimit = sblimit_table[table];
  112.     s->alloc_table = alloc_tables[table];
  113.  
  114. #ifdef DEBUG
  115.     printf("%d kb/s, %d Hz, frame_size=%d bits, table=%d, padincr=%x\n", 
  116.            bitrate, freq, s->frame_size, table, s->frame_frac_incr);
  117. #endif
  118.  
  119.     for(i=0;i<s->nb_channels;i++)
  120.         s->samples_offset[i] = 0;
  121.  
  122.     for(i=0;i<257;i++) {
  123.         int v;
  124.         v = mpa_enwindow[i];
  125. #if WFRAC_BITS != 16
  126.         v = (v + (1 << (16 - WFRAC_BITS - 1))) >> (16 - WFRAC_BITS);
  127. #endif
  128.         filter_bank[i] = v;
  129.         if ((i & 63) != 0)
  130.             v = -v;
  131.         if (i != 0)
  132.             filter_bank[512 - i] = v;
  133.     }
  134.  
  135.     for(i=0;i<64;i++) {
  136.         v = (int)(pow(2.0, (3 - i) / 3.0) * (1 << 20));
  137.         if (v <= 0)
  138.             v = 1;
  139.         scale_factor_table[i] = v;
  140. #ifdef USE_FLOATS
  141.         scale_factor_inv_table[i] = pow(2.0, -(3 - i) / 3.0) / (float)(1 << 20);
  142. #else
  143. #define P 15
  144.         scale_factor_shift[i] = 21 - P - (i / 3);
  145.         scale_factor_mult[i] = (1 << P) * pow(2.0, (i % 3) / 3.0);
  146. #endif
  147.     }
  148.     for(i=0;i<128;i++) {
  149.         v = i - 64;
  150.         if (v <= -3)
  151.             v = 0;
  152.         else if (v < 0)
  153.             v = 1;
  154.         else if (v == 0)
  155.             v = 2;
  156.         else if (v < 3)
  157.             v = 3;
  158.         else 
  159.             v = 4;
  160.         scale_diff_table[i] = v;
  161.     }
  162.  
  163.     for(i=0;i<17;i++) {
  164.         v = quant_bits[i];
  165.         if (v < 0) 
  166.             v = -v;
  167.         else
  168.             v = v * 3;
  169.         total_quant_bits[i] = 12 * v;
  170.     }
  171.  
  172.     return 0;
  173. }
  174.  
  175. /* 32 point floating point IDCT without 1/sqrt(2) coef zero scaling */
  176. static void idct32(int *out, int *tab)
  177. {
  178.     int i, j;
  179.     int *t, *t1, xr;
  180.     const int *xp = costab32;
  181.  
  182.     for(j=31;j>=3;j-=2) tab[j] += tab[j - 2];
  183.     
  184.     t = tab + 30;
  185.     t1 = tab + 2;
  186.     do {
  187.         t[0] += t[-4];
  188.         t[1] += t[1 - 4];
  189.         t -= 4;
  190.     } while (t != t1);
  191.  
  192.     t = tab + 28;
  193.     t1 = tab + 4;
  194.     do {
  195.         t[0] += t[-8];
  196.         t[1] += t[1-8];
  197.         t[2] += t[2-8];
  198.         t[3] += t[3-8];
  199.         t -= 8;
  200.     } while (t != t1);
  201.     
  202.     t = tab;
  203.     t1 = tab + 32;
  204.     do {
  205.         t[ 3] = -t[ 3];    
  206.         t[ 6] = -t[ 6];    
  207.         
  208.         t[11] = -t[11];    
  209.         t[12] = -t[12];    
  210.         t[13] = -t[13];    
  211.         t[15] = -t[15]; 
  212.         t += 16;
  213.     } while (t != t1);
  214.  
  215.     
  216.     t = tab;
  217.     t1 = tab + 8;
  218.     do {
  219.         int x1, x2, x3, x4;
  220.         
  221.         x3 = MUL(t[16], FIX(SQRT2*0.5));
  222.         x4 = t[0] - x3;
  223.         x3 = t[0] + x3;
  224.         
  225.         x2 = MUL(-(t[24] + t[8]), FIX(SQRT2*0.5));
  226.         x1 = MUL((t[8] - x2), xp[0]);
  227.         x2 = MUL((t[8] + x2), xp[1]);
  228.  
  229.         t[ 0] = x3 + x1;
  230.         t[ 8] = x4 - x2;
  231.         t[16] = x4 + x2;
  232.         t[24] = x3 - x1;
  233.         t++;
  234.     } while (t != t1);
  235.  
  236.     xp += 2;
  237.     t = tab;
  238.     t1 = tab + 4;
  239.     do {
  240.         xr = MUL(t[28],xp[0]);
  241.         t[28] = (t[0] - xr);
  242.         t[0] = (t[0] + xr);
  243.  
  244.         xr = MUL(t[4],xp[1]);
  245.         t[ 4] = (t[24] - xr);
  246.         t[24] = (t[24] + xr);
  247.         
  248.         xr = MUL(t[20],xp[2]);
  249.         t[20] = (t[8] - xr);
  250.         t[ 8] = (t[8] + xr);
  251.             
  252.         xr = MUL(t[12],xp[3]);
  253.         t[12] = (t[16] - xr);
  254.         t[16] = (t[16] + xr);
  255.         t++;
  256.     } while (t != t1);
  257.     xp += 4;
  258.  
  259.     for (i = 0; i < 4; i++) {
  260.         xr = MUL(tab[30-i*4],xp[0]);
  261.         tab[30-i*4] = (tab[i*4] - xr);
  262.         tab[   i*4] = (tab[i*4] + xr);
  263.         
  264.         xr = MUL(tab[ 2+i*4],xp[1]);
  265.         tab[ 2+i*4] = (tab[28-i*4] - xr);
  266.         tab[28-i*4] = (tab[28-i*4] + xr);
  267.         
  268.         xr = MUL(tab[31-i*4],xp[0]);
  269.         tab[31-i*4] = (tab[1+i*4] - xr);
  270.         tab[ 1+i*4] = (tab[1+i*4] + xr);
  271.         
  272.         xr = MUL(tab[ 3+i*4],xp[1]);
  273.         tab[ 3+i*4] = (tab[29-i*4] - xr);
  274.         tab[29-i*4] = (tab[29-i*4] + xr);
  275.         
  276.         xp += 2;
  277.     }
  278.  
  279.     t = tab + 30;
  280.     t1 = tab + 1;
  281.     do {
  282.         xr = MUL(t1[0], *xp);
  283.         t1[0] = (t[0] - xr);
  284.         t[0] = (t[0] + xr);
  285.         t -= 2;
  286.         t1 += 2;
  287.         xp++;
  288.     } while (t >= tab);
  289.  
  290.     for(i=0;i<32;i++) {
  291.         out[i] = tab[bitinv32[i]];
  292.     }
  293. }
  294.  
  295. #define WSHIFT (WFRAC_BITS + 15 - FRAC_BITS)
  296.  
  297. static void filter(MpegAudioContext *s, int ch, short *samples, int incr)
  298. {
  299.     short *p, *q;
  300.     int sum, offset, i, j;
  301.     int tmp[64];
  302.     int tmp1[32];
  303.     int *out;
  304.  
  305.     //    print_pow1(samples, 1152);
  306.  
  307.     offset = s->samples_offset[ch];
  308.     out = &s->sb_samples[ch][0][0][0];
  309.     for(j=0;j<36;j++) {
  310.         /* 32 samples at once */
  311.         for(i=0;i<32;i++) {
  312.             s->samples_buf[ch][offset + (31 - i)] = samples[0];
  313.             samples += incr;
  314.         }
  315.  
  316.         /* filter */
  317.         p = s->samples_buf[ch] + offset;
  318.         q = filter_bank;
  319.         /* maxsum = 23169 */
  320.         for(i=0;i<64;i++) {
  321.             sum = p[0*64] * q[0*64];
  322.             sum += p[1*64] * q[1*64];
  323.             sum += p[2*64] * q[2*64];
  324.             sum += p[3*64] * q[3*64];
  325.             sum += p[4*64] * q[4*64];
  326.             sum += p[5*64] * q[5*64];
  327.             sum += p[6*64] * q[6*64];
  328.             sum += p[7*64] * q[7*64];
  329.             tmp[i] = sum;
  330.             p++;
  331.             q++;
  332.         }
  333.         tmp1[0] = tmp[16] >> WSHIFT;
  334.         for( i=1; i<=16; i++ ) tmp1[i] = (tmp[i+16]+tmp[16-i]) >> WSHIFT;
  335.         for( i=17; i<=31; i++ ) tmp1[i] = (tmp[i+16]-tmp[80-i]) >> WSHIFT;
  336.  
  337.         idct32(out, tmp1);
  338.  
  339.         /* advance of 32 samples */
  340.         offset -= 32;
  341.         out += 32;
  342.         /* handle the wrap around */
  343.         if (offset < 0) {
  344.             memmove(s->samples_buf[ch] + SAMPLES_BUF_SIZE - (512 - 32), 
  345.                     s->samples_buf[ch], (512 - 32) * 2);
  346.             offset = SAMPLES_BUF_SIZE - 512;
  347.         }
  348.     }
  349.     s->samples_offset[ch] = offset;
  350.  
  351.     //    print_pow(s->sb_samples, 1152);
  352. }
  353.  
  354. static void compute_scale_factors(unsigned char scale_code[SBLIMIT],
  355.                                   unsigned char scale_factors[SBLIMIT][3], 
  356.                                   int sb_samples[3][12][SBLIMIT],
  357.                                   int sblimit)
  358. {
  359.     int *p, vmax, v, n, i, j, k, code;
  360.     int index, d1, d2;
  361.     unsigned char *sf = &scale_factors[0][0];
  362.     
  363.     for(j=0;j<sblimit;j++) {
  364.         for(i=0;i<3;i++) {
  365.             /* find the max absolute value */
  366.             p = &sb_samples[i][0][j];
  367.             vmax = abs(*p);
  368.             for(k=1;k<12;k++) {
  369.                 p += SBLIMIT;
  370.                 v = abs(*p);
  371.                 if (v > vmax)
  372.                     vmax = v;
  373.             }
  374.             /* compute the scale factor index using log 2 computations */
  375.             if (vmax > 0) {
  376.                 n = av_log2(vmax);
  377.                 /* n is the position of the MSB of vmax. now 
  378.                    use at most 2 compares to find the index */
  379.                 index = (21 - n) * 3 - 3;
  380.                 if (index >= 0) {
  381.                     while (vmax <= scale_factor_table[index+1])
  382.                         index++;
  383.                 } else {
  384.                     index = 0; /* very unlikely case of overflow */
  385.                 }
  386.             } else {
  387.                 index = 62; /* value 63 is not allowed */
  388.             }
  389.  
  390. #if 0
  391.             printf("%2d:%d in=%x %x %d\n", 
  392.                    j, i, vmax, scale_factor_table[index], index);
  393. #endif
  394.             /* store the scale factor */
  395.             assert(index >=0 && index <= 63);
  396.             sf[i] = index;
  397.         }
  398.  
  399.         /* compute the transmission factor : look if the scale factors
  400.            are close enough to each other */
  401.         d1 = scale_diff_table[sf[0] - sf[1] + 64];
  402.         d2 = scale_diff_table[sf[1] - sf[2] + 64];
  403.         
  404.         /* handle the 25 cases */
  405.         switch(d1 * 5 + d2) {
  406.         case 0*5+0:
  407.         case 0*5+4:
  408.         case 3*5+4:
  409.         case 4*5+0:
  410.         case 4*5+4:
  411.             code = 0;
  412.             break;
  413.         case 0*5+1:
  414.         case 0*5+2:
  415.         case 4*5+1:
  416.         case 4*5+2:
  417.             code = 3;
  418.             sf[2] = sf[1];
  419.             break;
  420.         case 0*5+3:
  421.         case 4*5+3:
  422.             code = 3;
  423.             sf[1] = sf[2];
  424.             break;
  425.         case 1*5+0:
  426.         case 1*5+4:
  427.         case 2*5+4:
  428.             code = 1;
  429.             sf[1] = sf[0];
  430.             break;
  431.         case 1*5+1:
  432.         case 1*5+2:
  433.         case 2*5+0:
  434.         case 2*5+1:
  435.         case 2*5+2:
  436.             code = 2;
  437.             sf[1] = sf[2] = sf[0];
  438.             break;
  439.         case 2*5+3:
  440.         case 3*5+3:
  441.             code = 2;
  442.             sf[0] = sf[1] = sf[2];
  443.             break;
  444.         case 3*5+0:
  445.         case 3*5+1:
  446.         case 3*5+2:
  447.             code = 2;
  448.             sf[0] = sf[2] = sf[1];
  449.             break;
  450.         case 1*5+3:
  451.             code = 2;
  452.             if (sf[0] > sf[2])
  453.               sf[0] = sf[2];
  454.             sf[1] = sf[2] = sf[0];
  455.             break;
  456.         default:
  457.             abort();
  458.         }
  459.         
  460. #if 0
  461.         printf("%d: %2d %2d %2d %d %d -> %d\n", j, 
  462.                sf[0], sf[1], sf[2], d1, d2, code);
  463. #endif
  464.         scale_code[j] = code;
  465.         sf += 3;
  466.     }
  467. }
  468.  
  469. /* The most important function : psycho acoustic module. In this
  470.    encoder there is basically none, so this is the worst you can do,
  471.    but also this is the simpler. */
  472. static void psycho_acoustic_model(MpegAudioContext *s, short smr[SBLIMIT])
  473. {
  474.     int i;
  475.  
  476.     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
  477.         smr[i] = (int)(fixed_smr[i] * 10);
  478.     }
  479. }
  480.  
  481.  
  482. #define SB_NOTALLOCATED  0
  483. #define SB_ALLOCATED     1
  484. #define SB_NOMORE        2
  485.  
  486. /* Try to maximize the smr while using a number of bits inferior to
  487.    the frame size. I tried to make the code simpler, faster and
  488.    smaller than other encoders :-) */
  489. static void compute_bit_allocation(MpegAudioContext *s, 
  490.                                    short smr1[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT],
  491.                                    unsigned char bit_alloc[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT],
  492.                                    int *padding)
  493. {
  494.     int i, ch, b, max_smr, max_ch, max_sb, current_frame_size, max_frame_size;
  495.     int incr;
  496.     short smr[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
  497.     unsigned char subband_status[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
  498.     const unsigned char *alloc;
  499.  
  500.     memcpy(smr, smr1, s->nb_channels * sizeof(short) * SBLIMIT);
  501.     memset(subband_status, SB_NOTALLOCATED, s->nb_channels * SBLIMIT);
  502.     memset(bit_alloc, 0, s->nb_channels * SBLIMIT);
  503.     
  504.     /* compute frame size and padding */
  505.     max_frame_size = s->frame_size;
  506.     s->frame_frac += s->frame_frac_incr;
  507.     if (s->frame_frac >= 65536) {
  508.         s->frame_frac -= 65536;
  509.         s->do_padding = 1;
  510.         max_frame_size += 8;
  511.     } else {
  512.         s->do_padding = 0;
  513.     }
  514.  
  515.     /* compute the header + bit alloc size */
  516.     current_frame_size = 32;
  517.     alloc = s->alloc_table;
  518.     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
  519.         incr = alloc[0];
  520.         current_frame_size += incr * s->nb_channels;
  521.         alloc += 1 << incr;
  522.     }
  523.     for(;;) {
  524.         /* look for the subband with the largest signal to mask ratio */
  525.         max_sb = -1;
  526.         max_ch = -1;
  527.         max_smr = 0x80000000;
  528.         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
  529.             for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
  530.                 if (smr[ch][i] > max_smr && subband_status[ch][i] != SB_NOMORE) {
  531.                     max_smr = smr[ch][i];
  532.                     max_sb = i;
  533.                     max_ch = ch;
  534.                 }
  535.             }
  536.         }
  537. #if 0
  538.         printf("current=%d max=%d max_sb=%d alloc=%d\n", 
  539.                current_frame_size, max_frame_size, max_sb,
  540.                bit_alloc[max_sb]);
  541. #endif        
  542.         if (max_sb < 0)
  543.             break;
  544.         
  545.         /* find alloc table entry (XXX: not optimal, should use
  546.            pointer table) */
  547.         alloc = s->alloc_table;
  548.         for(i=0;i<max_sb;i++) {
  549.             alloc += 1 << alloc[0];
  550.         }
  551.  
  552.         if (subband_status[max_ch][max_sb] == SB_NOTALLOCATED) {
  553.             /* nothing was coded for this band: add the necessary bits */
  554.             incr = 2 + nb_scale_factors[s->scale_code[max_ch][max_sb]] * 6;
  555.             incr += total_quant_bits[alloc[1]];
  556.         } else {
  557.             /* increments bit allocation */
  558.             b = bit_alloc[max_ch][max_sb];
  559.             incr = total_quant_bits[alloc[b + 1]] - 
  560.                 total_quant_bits[alloc[b]];
  561.         }
  562.  
  563.         if (current_frame_size + incr <= max_frame_size) {
  564.             /* can increase size */
  565.             b = ++bit_alloc[max_ch][max_sb];
  566.             current_frame_size += incr;
  567.             /* decrease smr by the resolution we added */
  568.             smr[max_ch][max_sb] = smr1[max_ch][max_sb] - quant_snr[alloc[b]];
  569.             /* max allocation size reached ? */
  570.             if (b == ((1 << alloc[0]) - 1))
  571.                 subband_status[max_ch][max_sb] = SB_NOMORE;
  572.             else
  573.                 subband_status[max_ch][max_sb] = SB_ALLOCATED;
  574.         } else {
  575.             /* cannot increase the size of this subband */
  576.             subband_status[max_ch][max_sb] = SB_NOMORE;
  577.         }
  578.     }
  579.     *padding = max_frame_size - current_frame_size;
  580.     assert(*padding >= 0);
  581.  
  582. #if 0
  583.     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
  584.         printf("%d ", bit_alloc[i]);
  585.     }
  586.     printf("\n");
  587. #endif
  588. }
  589.  
  590. /*
  591.  * Output the mpeg audio layer 2 frame. Note how the code is small
  592.  * compared to other encoders :-)
  593.  */
  594. static void encode_frame(MpegAudioContext *s,
  595.                          unsigned char bit_alloc[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT],
  596.                          int padding)
  597. {
  598.     int i, j, k, l, bit_alloc_bits, b, ch;
  599.     unsigned char *sf;
  600.     int q[3];
  601.     PutBitContext *p = &s->pb;
  602.  
  603.     /* header */
  604.  
  605.     put_bits(p, 12, 0xfff);
  606.     put_bits(p, 1, 1 - s->lsf); /* 1 = mpeg1 ID, 0 = mpeg2 lsf ID */
  607.     put_bits(p, 2, 4-2);  /* layer 2 */
  608.     put_bits(p, 1, 1); /* no error protection */
  609.     put_bits(p, 4, s->bitrate_index);
  610.     put_bits(p, 2, s->freq_index);
  611.     put_bits(p, 1, s->do_padding); /* use padding */
  612.     put_bits(p, 1, 0);             /* private_bit */
  613.     put_bits(p, 2, s->nb_channels == 2 ? MPA_STEREO : MPA_MONO);
  614.     put_bits(p, 2, 0); /* mode_ext */
  615.     put_bits(p, 1, 0); /* no copyright */
  616.     put_bits(p, 1, 1); /* original */
  617.     put_bits(p, 2, 0); /* no emphasis */
  618.  
  619.     /* bit allocation */
  620.     j = 0;
  621.     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
  622.         bit_alloc_bits = s->alloc_table[j];
  623.         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
  624.             put_bits(p, bit_alloc_bits, bit_alloc[ch][i]);
  625.         }
  626.         j += 1 << bit_alloc_bits;
  627.     }
  628.     
  629.     /* scale codes */
  630.     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
  631.         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
  632.             if (bit_alloc[ch][i]) 
  633.                 put_bits(p, 2, s->scale_code[ch][i]);
  634.         }
  635.     }
  636.  
  637.     /* scale factors */
  638.     for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
  639.         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
  640.             if (bit_alloc[ch][i]) {
  641.                 sf = &s->scale_factors[ch][i][0];
  642.                 switch(s->scale_code[ch][i]) {
  643.                 case 0:
  644.                     put_bits(p, 6, sf[0]);
  645.                     put_bits(p, 6, sf[1]);
  646.                     put_bits(p, 6, sf[2]);
  647.                     break;
  648.                 case 3:
  649.                 case 1:
  650.                     put_bits(p, 6, sf[0]);
  651.                     put_bits(p, 6, sf[2]);
  652.                     break;
  653.                 case 2:
  654.                     put_bits(p, 6, sf[0]);
  655.                     break;
  656.                 }
  657.             }
  658.         }
  659.     }
  660.     
  661.     /* quantization & write sub band samples */
  662.  
  663.     for(k=0;k<3;k++) {
  664.         for(l=0;l<12;l+=3) {
  665.             j = 0;
  666.             for(i=0;i<s->sblimit;i++) {
  667.                 bit_alloc_bits = s->alloc_table[j];
  668.                 for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
  669.                     b = bit_alloc[ch][i];
  670.                     if (b) {
  671.                         int qindex, steps, m, sample, bits;
  672.                         /* we encode 3 sub band samples of the same sub band at a time */
  673.                         qindex = s->alloc_table[j+b];
  674.                         steps = quant_steps[qindex];
  675.                         for(m=0;m<3;m++) {
  676.                             sample = s->sb_samples[ch][k][l + m][i];
  677.                             /* divide by scale factor */
  678. #ifdef USE_FLOATS
  679.                             {
  680.                                 float a;
  681.                                 a = (float)sample * scale_factor_inv_table[s->scale_factors[ch][i][k]];
  682.                                 q[m] = (int)((a + 1.0) * steps * 0.5);
  683.                             }
  684. #else
  685.                             {
  686.                                 int q1, e, shift, mult;
  687.                                 e = s->scale_factors[ch][i][k];
  688.                                 shift = scale_factor_shift[e];
  689.                                 mult = scale_factor_mult[e];
  690.                                 
  691.                                 /* normalize to P bits */
  692.                                 if (shift < 0)
  693.                                     q1 = sample << (-shift);
  694.                                 else
  695.                                     q1 = sample >> shift;
  696.                                 q1 = (q1 * mult) >> P;
  697.                                 q[m] = ((q1 + (1 << P)) * steps) >> (P + 1);
  698.                             }
  699. #endif
  700.                             if (q[m] >= steps)
  701.                                 q[m] = steps - 1;
  702.                             assert(q[m] >= 0 && q[m] < steps);
  703.                         }
  704.                         bits = quant_bits[qindex];
  705.                         if (bits < 0) {
  706.                             /* group the 3 values to save bits */
  707.                             put_bits(p, -bits, 
  708.                                      q[0] + steps * (q[1] + steps * q[2]));
  709. #if 0
  710.                             printf("%d: gr1 %d\n", 
  711.                                    i, q[0] + steps * (q[1] + steps * q[2]));
  712. #endif
  713.                         } else {
  714. #if 0
  715.                             printf("%d: gr3 %d %d %d\n", 
  716.                                    i, q[0], q[1], q[2]);
  717. #endif                               
  718.                             put_bits(p, bits, q[0]);
  719.                             put_bits(p, bits, q[1]);
  720.                             put_bits(p, bits, q[2]);
  721.                         }
  722.                     }
  723.                 }
  724.                 /* next subband in alloc table */
  725.                 j += 1 << bit_alloc_bits; 
  726.             }
  727.         }
  728.     }
  729.  
  730.     /* padding */
  731.     for(i=0;i<padding;i++)
  732.         put_bits(p, 1, 0);
  733.  
  734.     /* flush */
  735.     flush_put_bits(p);
  736. }
  737.  
  738. int MPA_encode_frame(AVCodecContext *avctx,
  739.                      unsigned char *frame, int buf_size, void *data)
  740. {
  741.     MpegAudioContext *s = avctx->priv_data;
  742.     short *samples = data;
  743.     short smr[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
  744.     unsigned char bit_alloc[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
  745.     int padding, i;
  746.  
  747.     for(i=0;i<s->nb_channels;i++) {
  748.         filter(s, i, samples + i, s->nb_channels);
  749.     }
  750.  
  751.     for(i=0;i<s->nb_channels;i++) {
  752.         compute_scale_factors(s->scale_code[i], s->scale_factors[i], 
  753.                               s->sb_samples[i], s->sblimit);
  754.     }
  755.     for(i=0;i<s->nb_channels;i++) {
  756.         psycho_acoustic_model(s, smr[i]);
  757.     }
  758.     compute_bit_allocation(s, smr, bit_alloc, &padding);
  759.  
  760.     init_put_bits(&s->pb, frame, MPA_MAX_CODED_FRAME_SIZE, NULL, NULL);
  761.  
  762.     encode_frame(s, bit_alloc, padding);
  763.     
  764.     s->nb_samples += MPA_FRAME_SIZE;
  765.     return pbBufPtr(&s->pb) - s->pb.buf;
  766. }
  767.  
  768.  
  769. AVCodec mp2_encoder = {
  770.     "mp2",
  771.     CODEC_TYPE_AUDIO,
  772.     CODEC_ID_MP2,
  773.     sizeof(MpegAudioContext),
  774.     MPA_encode_init,
  775.     MPA_encode_frame,
  776.     NULL,
  777. };
  778.  
  779. #undef FIX
  780.