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

   1 /*
   2  * FLAC audio encoder
   3  * Copyright (c) 2006  Justin Ruggles <justin.ruggles@gmail.com>
   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 #include "libavutil/crc.h"
  23 #include "libavutil/intmath.h"
  24 #include "libavutil/md5.h"
  25 #include "libavutil/opt.h"
  26 #include "avcodec.h"
  27 #include "dsputil.h"
  28 #include "get_bits.h"
  29 #include "golomb.h"
  30 #include "internal.h"
  31 #include "lpc.h"
  32 #include "flac.h"
  33 #include "flacdata.h"
  34 #include "flacdsp.h"
  35
  36 #define FLAC_SUBFRAME_CONSTANT  0
  37 #define FLAC_SUBFRAME_VERBATIM  1
  38 #define FLAC_SUBFRAME_FIXED     8
  39 #define FLAC_SUBFRAME_LPC      32
  40
  41 #define MAX_FIXED_ORDER     4
  42 #define MAX_PARTITION_ORDER 8
  43 #define MAX_PARTITIONS     (1 << MAX_PARTITION_ORDER)
  44 #define MAX_LPC_PRECISION  15
  45 #define MAX_LPC_SHIFT      15
  46
  47 enum CodingMode {
  48     CODING_MODE_RICE  = 4,
  49     CODING_MODE_RICE2 = 5,
  50 };
  51
  52 typedef struct CompressionOptions {
  53     int compression_level;
  54     int block_time_ms;
  55     enum FFLPCType lpc_type;
  56     int lpc_passes;
  57     int lpc_coeff_precision;
  58     int min_prediction_order;
  59     int max_prediction_order;
  60     int prediction_order_method;
  61     int min_partition_order;
  62     int max_partition_order;
  63     int ch_mode;
  64 } CompressionOptions;
  65
  66 typedef struct RiceContext {
  67     enum CodingMode coding_mode;
  68     int porder;
  69     int params[MAX_PARTITIONS];
  70 } RiceContext;
  71
  72 typedef struct FlacSubframe {
  73     int type;
  74     int type_code;
  75     int obits;
  76     int wasted;
  77     int order;
  78     int32_t coefs[MAX_LPC_ORDER];
  79     int shift;
  80     RiceContext rc;
  81     int32_t samples[FLAC_MAX_BLOCKSIZE];
  82     int32_t residual[FLAC_MAX_BLOCKSIZE+1];
  83 } FlacSubframe;
  84
  85 typedef struct FlacFrame {
  86     FlacSubframe subframes[FLAC_MAX_CHANNELS];
  87     int blocksize;
  88     int bs_code[2];
  89     uint8_t crc8;
  90     int ch_mode;
  91     int verbatim_only;
  92 } FlacFrame;
  93
  94 typedef struct FlacEncodeContext {
  95     AVClass *class;
  96     PutBitContext pb;
  97     int channels;
  98     int samplerate;
  99     int sr_code[2];
 100     int bps_code;
 101     int max_blocksize;
 102     int min_framesize;
 103     int max_framesize;
 104     int max_encoded_framesize;
 105     uint32_t frame_count;
 106     uint64_t sample_count;
 107     uint8_t md5sum[16];
 108     FlacFrame frame;
 109     CompressionOptions options;
 110     AVCodecContext *avctx;
 111     LPCContext lpc_ctx;
 112     struct AVMD5 *md5ctx;
 113     uint8_t *md5_buffer;
 114     unsigned int md5_buffer_size;
 115     DSPContext dsp;
 116     FLACDSPContext flac_dsp;
 117 } FlacEncodeContext;
 118
 119
 120 /**
 121  * Write streaminfo metadata block to byte array.
 122  */
 123 static void write_streaminfo(FlacEncodeContext *s, uint8_t *header)
 124 {
 125     PutBitContext pb;
 126
 127     memset(header, 0, FLAC_STREAMINFO_SIZE);
 128     init_put_bits(&pb, header, FLAC_STREAMINFO_SIZE);
 129
 130     /* streaminfo metadata block */
 131     put_bits(&pb, 16, s->max_blocksize);
 132     put_bits(&pb, 16, s->max_blocksize);
 133     put_bits(&pb, 24, s->min_framesize);
 134     put_bits(&pb, 24, s->max_framesize);
 135     put_bits(&pb, 20, s->samplerate);
 136     put_bits(&pb, 3, s->channels-1);
 137     put_bits(&pb,  5, s->avctx->bits_per_raw_sample - 1);
 138     /* write 36-bit sample count in 2 put_bits() calls */
 139     put_bits(&pb, 24, (s->sample_count & 0xFFFFFF000LL) >> 12);
 140     put_bits(&pb, 12,  s->sample_count & 0x000000FFFLL);
 141     flush_put_bits(&pb);
 142     memcpy(&header[18], s->md5sum, 16);
 143 }
 144
 145
 146 /**
 147  * Set blocksize based on samplerate.
 148  * Choose the closest predefined blocksize >= BLOCK_TIME_MS milliseconds.
 149  */
 150 static int select_blocksize(int samplerate, int block_time_ms)
 151 {
 152     int i;
 153     int target;
 154     int blocksize;
 155
 156     assert(samplerate > 0);
 157     blocksize = ff_flac_blocksize_table[1];
 158     target    = (samplerate * block_time_ms) / 1000;
 159     for (i = 0; i < 16; i++) {
 160         if (target >= ff_flac_blocksize_table[i] &&
 161             ff_flac_blocksize_table[i] > blocksize) {
 162             blocksize = ff_flac_blocksize_table[i];
 163         }
 164     }
 165     return blocksize;
 166 }
 167
 168
 169 static av_cold void dprint_compression_options(FlacEncodeContext *s)
 170 {
 171     AVCodecContext     *avctx = s->avctx;
 172     CompressionOptions *opt   = &s->options;
 173
 174     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " compression: %d\n", opt->compression_level);
 175
 176     switch (opt->lpc_type) {
 177     case FF_LPC_TYPE_NONE:
 178         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " lpc type: None\n");
 179         break;
 180     case FF_LPC_TYPE_FIXED:
 181         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " lpc type: Fixed pre-defined coefficients\n");
 182         break;
 183     case FF_LPC_TYPE_LEVINSON:
 184         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " lpc type: Levinson-Durbin recursion with Welch window\n");
 185         break;
 186     case FF_LPC_TYPE_CHOLESKY:
 187         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " lpc type: Cholesky factorization, %d pass%s\n",
 188                opt->lpc_passes, opt->lpc_passes == 1 ? "" : "es");
 189         break;
 190     }
 191
 192     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " prediction order: %d, %d\n",
 193            opt->min_prediction_order, opt->max_prediction_order);
 194
 195     switch (opt->prediction_order_method) {
 196     case ORDER_METHOD_EST:
 197         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n", "estimate");
 198         break;
 199     case ORDER_METHOD_2LEVEL:
 200         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n", "2-level");
 201         break;
 202     case ORDER_METHOD_4LEVEL:
 203         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n", "4-level");
 204         break;
 205     case ORDER_METHOD_8LEVEL:
 206         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n", "8-level");
 207         break;
 208     case ORDER_METHOD_SEARCH:
 209         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n", "full search");
 210         break;
 211     case ORDER_METHOD_LOG:
 212         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n", "log search");
 213         break;
 214     }
 215
 216
 217     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " partition order: %d, %d\n",
 218            opt->min_partition_order, opt->max_partition_order);
 219
 220     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " block size: %d\n", avctx->frame_size);
 221
 222     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " lpc precision: %d\n",
 223            opt->lpc_coeff_precision);
 224 }
 225
 226
 227 static av_cold int flac_encode_init(AVCodecContext *avctx)
 228 {
 229     int freq = avctx->sample_rate;
 230     int channels = avctx->channels;
 231     FlacEncodeContext *s = avctx->priv_data;
 232     int i, level, ret;
 233     uint8_t *streaminfo;
 234
 235     s->avctx = avctx;
 236
 237     switch (avctx->sample_fmt) {
 238     case AV_SAMPLE_FMT_S16:
 239         avctx->bits_per_raw_sample = 16;
 240         s->bps_code                = 4;
 241         break;
 242     case AV_SAMPLE_FMT_S32:
 243         if (avctx->bits_per_raw_sample != 24)
 244             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "encoding as 24 bits-per-sample\n");
 245         avctx->bits_per_raw_sample = 24;
 246         s->bps_code                = 6;
 247         break;
 248     }
 249
 250     if (channels < 1 || channels > FLAC_MAX_CHANNELS)
 251         return -1;
 252     s->channels = channels;
 253
 254     /* find samplerate in table */
 255     if (freq < 1)
 256         return -1;
 257     for (i = 4; i < 12; i++) {
 258         if (freq == ff_flac_sample_rate_table[i]) {
 259             s->samplerate = ff_flac_sample_rate_table[i];
 260             s->sr_code[0] = i;
 261             s->sr_code[1] = 0;
 262             break;
 263         }
 264     }
 265     /* if not in table, samplerate is non-standard */
 266     if (i == 12) {
 267         if (freq % 1000 == 0 && freq < 255000) {
 268             s->sr_code[0] = 12;
 269             s->sr_code[1] = freq / 1000;
 270         } else if (freq % 10 == 0 && freq < 655350) {
 271             s->sr_code[0] = 14;
 272             s->sr_code[1] = freq / 10;
 273         } else if (freq < 65535) {
 274             s->sr_code[0] = 13;
 275             s->sr_code[1] = freq;
 276         } else {
 277             return -1;
 278         }
 279         s->samplerate = freq;
 280     }
 281
 282     /* set compression option defaults based on avctx->compression_level */
 283     if (avctx->compression_level < 0)
 284         s->options.compression_level = 5;
 285     else
 286         s->options.compression_level = avctx->compression_level;
 287
 288     level = s->options.compression_level;
 289     if (level > 12) {
 290         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid compression level: %d\n",
 291                s->options.compression_level);
 292         return -1;
 293     }
 294
 295     s->options.block_time_ms = ((int[]){ 27, 27, 27,105,105,105,105,105,105,105,105,105,105})[level];
 296
 297     if (s->options.lpc_type == FF_LPC_TYPE_DEFAULT)
 298         s->options.lpc_type  = ((int[]){ FF_LPC_TYPE_FIXED,    FF_LPC_TYPE_FIXED,    FF_LPC_TYPE_FIXED,
 299                                          FF_LPC_TYPE_LEVINSON, FF_LPC_TYPE_LEVINSON, FF_LPC_TYPE_LEVINSON,
 300                                          FF_LPC_TYPE_LEVINSON, FF_LPC_TYPE_LEVINSON, FF_LPC_TYPE_LEVINSON,
 301                                          FF_LPC_TYPE_LEVINSON, FF_LPC_TYPE_LEVINSON, FF_LPC_TYPE_LEVINSON,
 302                                          FF_LPC_TYPE_LEVINSON})[level];
 303
 304     s->options.min_prediction_order = ((int[]){  2,  0,  0,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1})[level];
 305     s->options.max_prediction_order = ((int[]){  3,  4,  4,  6,  8,  8,  8,  8, 12, 12, 12, 32, 32})[level];
 306
 307     if (s->options.prediction_order_method < 0)
 308         s->options.prediction_order_method = ((int[]){ ORDER_METHOD_EST,    ORDER_METHOD_EST,    ORDER_METHOD_EST,
 309                                                        ORDER_METHOD_EST,    ORDER_METHOD_EST,    ORDER_METHOD_EST,
 310                                                        ORDER_METHOD_4LEVEL, ORDER_METHOD_LOG,    ORDER_METHOD_4LEVEL,
 311                                                        ORDER_METHOD_LOG,    ORDER_METHOD_SEARCH, ORDER_METHOD_LOG,
 312                                                        ORDER_METHOD_SEARCH})[level];
 313
 314     if (s->options.min_partition_order > s->options.max_partition_order) {
 315         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid partition orders: min=%d max=%d\n",
 316                s->options.min_partition_order, s->options.max_partition_order);
 317         return AVERROR(EINVAL);
 318     }
 319     if (s->options.min_partition_order < 0)
 320         s->options.min_partition_order = ((int[]){  2,  2,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0})[level];
 321     if (s->options.max_partition_order < 0)
 322         s->options.max_partition_order = ((int[]){  2,  2,  3,  3,  3,  8,  8,  8,  8,  8,  8,  8,  8})[level];
 323
 324     if (s->options.lpc_type == FF_LPC_TYPE_NONE) {
 325         s->options.min_prediction_order = 0;
 326     } else if (avctx->min_prediction_order >= 0) {
 327         if (s->options.lpc_type == FF_LPC_TYPE_FIXED) {
 328             if (avctx->min_prediction_order > MAX_FIXED_ORDER) {
 329                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid min prediction order: %d\n",
 330                        avctx->min_prediction_order);
 331                 return -1;
 332             }
 333         } else if (avctx->min_prediction_order < MIN_LPC_ORDER ||
 334                    avctx->min_prediction_order > MAX_LPC_ORDER) {
 335             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid min prediction order: %d\n",
 336                    avctx->min_prediction_order);
 337             return -1;
 338         }
 339         s->options.min_prediction_order = avctx->min_prediction_order;
 340     }
 341     if (s->options.lpc_type == FF_LPC_TYPE_NONE) {
 342         s->options.max_prediction_order = 0;
 343     } else if (avctx->max_prediction_order >= 0) {
 344         if (s->options.lpc_type == FF_LPC_TYPE_FIXED) {
 345             if (avctx->max_prediction_order > MAX_FIXED_ORDER) {
 346                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid max prediction order: %d\n",
 347                        avctx->max_prediction_order);
 348                 return -1;
 349             }
 350         } else if (avctx->max_prediction_order < MIN_LPC_ORDER ||
 351                    avctx->max_prediction_order > MAX_LPC_ORDER) {
 352             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid max prediction order: %d\n",
 353                    avctx->max_prediction_order);
 354             return -1;
 355         }
 356         s->options.max_prediction_order = avctx->max_prediction_order;
 357     }
 358     if (s->options.max_prediction_order < s->options.min_prediction_order) {
 359         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid prediction orders: min=%d max=%d\n",
 360                s->options.min_prediction_order, s->options.max_prediction_order);
 361         return -1;
 362     }
 363
 364     if (avctx->frame_size > 0) {
 365         if (avctx->frame_size < FLAC_MIN_BLOCKSIZE ||
 366                 avctx->frame_size > FLAC_MAX_BLOCKSIZE) {
 367             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid block size: %d\n",
 368                    avctx->frame_size);
 369             return -1;
 370         }
 371     } else {
 372         s->avctx->frame_size = select_blocksize(s->samplerate, s->options.block_time_ms);
 373     }
 374     s->max_blocksize = s->avctx->frame_size;
 375
 376     /* set maximum encoded frame size in verbatim mode */
 377     s->max_framesize = ff_flac_get_max_frame_size(s->avctx->frame_size,
 378                                                   s->channels,
 379                                                   s->avctx->bits_per_raw_sample);
 380
 381     /* initialize MD5 context */
 382     s->md5ctx = av_md5_alloc();
 383     if (!s->md5ctx)
 384         return AVERROR(ENOMEM);
 385     av_md5_init(s->md5ctx);
 386
 387     streaminfo = av_malloc(FLAC_STREAMINFO_SIZE);
 388     if (!streaminfo)
 389         return AVERROR(ENOMEM);
 390     write_streaminfo(s, streaminfo);
 391     avctx->extradata = streaminfo;
 392     avctx->extradata_size = FLAC_STREAMINFO_SIZE;
 393
 394     s->frame_count   = 0;
 395     s->min_framesize = s->max_framesize;
 396
 397     ret = ff_lpc_init(&s->lpc_ctx, avctx->frame_size,
 398                       s->options.max_prediction_order, FF_LPC_TYPE_LEVINSON);
 399
 400     ff_dsputil_init(&s->dsp, avctx);
 401     ff_flacdsp_init(&s->flac_dsp, avctx->sample_fmt,
 402                     avctx->bits_per_raw_sample);
 403
 404     dprint_compression_options(s);
 405
 406     return ret;
 407 }
 408
 409
 410 static void init_frame(FlacEncodeContext *s, int nb_samples)
 411 {
 412     int i, ch;
 413     FlacFrame *frame;
 414
 415     frame = &s->frame;
 416
 417     for (i = 0; i < 16; i++) {
 418         if (nb_samples == ff_flac_blocksize_table[i]) {
 419             frame->blocksize  = ff_flac_blocksize_table[i];
 420             frame->bs_code[0] = i;
 421             frame->bs_code[1] = 0;
 422             break;
 423         }
 424     }
 425     if (i == 16) {
 426         frame->blocksize = nb_samples;
 427         if (frame->blocksize <= 256) {
 428             frame->bs_code[0] = 6;
 429             frame->bs_code[1] = frame->blocksize-1;
 430         } else {
 431             frame->bs_code[0] = 7;
 432             frame->bs_code[1] = frame->blocksize-1;
 433         }
 434     }
 435
 436     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
 437         FlacSubframe *sub = &frame->subframes[ch];
 438
 439         sub->wasted = 0;
 440         sub->obits  = s->avctx->bits_per_raw_sample;
 441
 442         if (sub->obits > 16)
 443             sub->rc.coding_mode = CODING_MODE_RICE2;
 444         else
 445             sub->rc.coding_mode = CODING_MODE_RICE;
 446     }
 447
 448     frame->verbatim_only = 0;
 449 }
 450
 451
 452 /**
 453  * Copy channel-interleaved input samples into separate subframes.
 454  */
 455 static void copy_samples(FlacEncodeContext *s, const void *samples)
 456 {
 457     int i, j, ch;
 458     FlacFrame *frame;
 459     int shift = av_get_bytes_per_sample(s->avctx->sample_fmt) * 8 -
 460                 s->avctx->bits_per_raw_sample;
 461
 462 #define COPY_SAMPLES(bits) do {                                     \
 463     const int ## bits ## _t *samples0 = samples;                    \
 464     frame = &s->frame;                                              \
 465     for (i = 0, j = 0; i < frame->blocksize; i++)                   \
 466         for (ch = 0; ch < s->channels; ch++, j++)                   \
 467             frame->subframes[ch].samples[i] = samples0[j] >> shift; \
 468 } while (0)
 469
 470     if (s->avctx->sample_fmt == AV_SAMPLE_FMT_S16)
 471         COPY_SAMPLES(16);
 472     else
 473         COPY_SAMPLES(32);
 474 }
 475
 476
 477 static uint64_t rice_count_exact(int32_t *res, int n, int k)
 478 {
 479     int i;
 480     uint64_t count = 0;
 481
 482     for (i = 0; i < n; i++) {
 483         int32_t v = -2 * res[i] - 1;
 484         v ^= v >> 31;
 485         count += (v >> k) + 1 + k;
 486     }
 487     return count;
 488 }
 489
 490
 491 static uint64_t subframe_count_exact(FlacEncodeContext *s, FlacSubframe *sub,
 492                                      int pred_order)
 493 {
 494     int p, porder, psize;
 495     int i, part_end;
 496     uint64_t count = 0;
 497
 498     /* subframe header */
 499     count += 8;
 500
 501     /* subframe */
 502     if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_CONSTANT) {
 503         count += sub->obits;
 504     } else if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_VERBATIM) {
 505         count += s->frame.blocksize * sub->obits;
 506     } else {
 507         /* warm-up samples */
 508         count += pred_order * sub->obits;
 509
 510         /* LPC coefficients */
 511         if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_LPC)
 512             count += 4 + 5 + pred_order * s->options.lpc_coeff_precision;
 513
 514         /* rice-encoded block */
 515         count += 2;
 516
 517         /* partition order */
 518         porder = sub->rc.porder;
 519         psize  = s->frame.blocksize >> porder;
 520         count += 4;
 521
 522         /* residual */
 523         i        = pred_order;
 524         part_end = psize;
 525         for (p = 0; p < 1 << porder; p++) {
 526             int k = sub->rc.params[p];
 527             count += sub->rc.coding_mode;
 528             count += rice_count_exact(&sub->residual[i], part_end - i, k);
 529             i = part_end;
 530             part_end = FFMIN(s->frame.blocksize, part_end + psize);
 531         }
 532     }
 533
 534     return count;
 535 }
 536
 537
 538 #define rice_encode_count(sum, n, k) (((n)*((k)+1))+((sum-(n>>1))>>(k)))
 539
 540 /**
 541  * Solve for d/dk(rice_encode_count) = n-((sum-(n>>1))>>(k+1)) = 0.
 542  */
 543 static int find_optimal_param(uint64_t sum, int n, int max_param)
 544 {
 545     int k;
 546     uint64_t sum2;
 547
 548     if (sum <= n >> 1)
 549         return 0;
 550     sum2 = sum - (n >> 1);
 551     k    = av_log2(av_clipl_int32(sum2 / n));
 552     return FFMIN(k, max_param);
 553 }
 554
 555
 556 static uint64_t calc_optimal_rice_params(RiceContext *rc, int porder,
 557                                          uint64_t *sums, int n, int pred_order)
 558 {
 559     int i;
 560     int k, cnt, part, max_param;
 561     uint64_t all_bits;
 562
 563     max_param = (1 << rc->coding_mode) - 2;
 564
 565     part     = (1 << porder);
 566     all_bits = 4 * part;
 567
 568     cnt = (n >> porder) - pred_order;
 569     for (i = 0; i < part; i++) {
 570         k = find_optimal_param(sums[i], cnt, max_param);
 571         rc->params[i] = k;
 572         all_bits += rice_encode_count(sums[i], cnt, k);
 573         cnt = n >> porder;
 574     }
 575
 576     rc->porder = porder;
 577
 578     return all_bits;
 579 }
 580
 581
 582 static void calc_sums(int pmin, int pmax, uint32_t *data, int n, int pred_order,
 583                       uint64_t sums[][MAX_PARTITIONS])
 584 {
 585     int i, j;
 586     int parts;
 587     uint32_t *res, *res_end;
 588
 589     /* sums for highest level */
 590     parts   = (1 << pmax);
 591     res     = &data[pred_order];
 592     res_end = &data[n >> pmax];
 593     for (i = 0; i < parts; i++) {
 594         uint64_t sum = 0;
 595         while (res < res_end)
 596             sum += *(res++);
 597         sums[pmax][i] = sum;
 598         res_end += n >> pmax;
 599     }
 600     /* sums for lower levels */
 601     for (i = pmax - 1; i >= pmin; i--) {
 602         parts = (1 << i);
 603         for (j = 0; j < parts; j++)
 604             sums[i][j] = sums[i+1][2*j] + sums[i+1][2*j+1];
 605     }
 606 }
 607
 608
 609 static uint64_t calc_rice_params(RiceContext *rc, int pmin, int pmax,
 610                                  int32_t *data, int n, int pred_order)
 611 {
 612     int i;
 613     uint64_t bits[MAX_PARTITION_ORDER+1];
 614     int opt_porder;
 615     RiceContext tmp_rc;
 616     uint32_t *udata;
 617     uint64_t sums[MAX_PARTITION_ORDER+1][MAX_PARTITIONS];
 618
 619     assert(pmin >= 0 && pmin <= MAX_PARTITION_ORDER);
 620     assert(pmax >= 0 && pmax <= MAX_PARTITION_ORDER);
 621     assert(pmin <= pmax);
 622
 623     tmp_rc.coding_mode = rc->coding_mode;
 624
 625     udata = av_malloc(n * sizeof(uint32_t));
 626     for (i = 0; i < n; i++)
 627         udata[i] = (2*data[i]) ^ (data[i]>>31);
 628
 629     calc_sums(pmin, pmax, udata, n, pred_order, sums);
 630
 631     opt_porder = pmin;
 632     bits[pmin] = UINT32_MAX;
 633     for (i = pmin; i <= pmax; i++) {
 634         bits[i] = calc_optimal_rice_params(&tmp_rc, i, sums[i], n, pred_order);
 635         if (bits[i] <= bits[opt_porder]) {
 636             opt_porder = i;
 637             *rc = tmp_rc;
 638         }
 639     }
 640
 641     av_freep(&udata);
 642     return bits[opt_porder];
 643 }
 644
 645
 646 static int get_max_p_order(int max_porder, int n, int order)
 647 {
 648     int porder = FFMIN(max_porder, av_log2(n^(n-1)));
 649     if (order > 0)
 650         porder = FFMIN(porder, av_log2(n/order));
 651     return porder;
 652 }
 653
 654
 655 static uint64_t find_subframe_rice_params(FlacEncodeContext *s,
 656                                           FlacSubframe *sub, int pred_order)
 657 {
 658     int pmin = get_max_p_order(s->options.min_partition_order,
 659                                s->frame.blocksize, pred_order);
 660     int pmax = get_max_p_order(s->options.max_partition_order,
 661                                s->frame.blocksize, pred_order);
 662
 663     uint64_t bits = 8 + pred_order * sub->obits + 2 + sub->rc.coding_mode;
 664     if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_LPC)
 665         bits += 4 + 5 + pred_order * s->options.lpc_coeff_precision;
 666     bits += calc_rice_params(&sub->rc, pmin, pmax, sub->residual,
 667                              s->frame.blocksize, pred_order);
 668     return bits;
 669 }
 670
 671
 672 static void encode_residual_fixed(int32_t *res, const int32_t *smp, int n,
 673                                   int order)
 674 {
 675     int i;
 676
 677     for (i = 0; i < order; i++)
 678         res[i] = smp[i];
 679
 680     if (order == 0) {
 681         for (i = order; i < n; i++)
 682             res[i] = smp[i];
 683     } else if (order == 1) {
 684         for (i = order; i < n; i++)
 685             res[i] = smp[i] - smp[i-1];
 686     } else if (order == 2) {
 687         int a = smp[order-1] - smp[order-2];
 688         for (i = order; i < n; i += 2) {
 689             int b    = smp[i  ] - smp[i-1];
 690             res[i]   = b - a;
 691             a        = smp[i+1] - smp[i  ];
 692             res[i+1] = a - b;
 693         }
 694     } else if (order == 3) {
 695         int a = smp[order-1] -   smp[order-2];
 696         int c = smp[order-1] - 2*smp[order-2] + smp[order-3];
 697         for (i = order; i < n; i += 2) {
 698             int b    = smp[i  ] - smp[i-1];
 699             int d    = b - a;
 700             res[i]   = d - c;
 701             a        = smp[i+1] - smp[i  ];
 702             c        = a - b;
 703             res[i+1] = c - d;
 704         }
 705     } else {
 706         int a = smp[order-1] -   smp[order-2];
 707         int c = smp[order-1] - 2*smp[order-2] +   smp[order-3];
 708         int e = smp[order-1] - 3*smp[order-2] + 3*smp[order-3] - smp[order-4];
 709         for (i = order; i < n; i += 2) {
 710             int b    = smp[i  ] - smp[i-1];
 711             int d    = b - a;
 712             int f    = d - c;
 713             res[i  ] = f - e;
 714             a        = smp[i+1] - smp[i  ];
 715             c        = a - b;
 716             e        = c - d;
 717             res[i+1] = e - f;
 718         }
 719     }
 720 }
 721
 722
 723 static int encode_residual_ch(FlacEncodeContext *s, int ch)
 724 {
 725     int i, n;
 726     int min_order, max_order, opt_order, omethod;
 727     FlacFrame *frame;
 728     FlacSubframe *sub;
 729     int32_t coefs[MAX_LPC_ORDER][MAX_LPC_ORDER];
 730     int shift[MAX_LPC_ORDER];
 731     int32_t *res, *smp;
 732
 733     frame = &s->frame;
 734     sub   = &frame->subframes[ch];
 735     res   = sub->residual;
 736     smp   = sub->samples;
 737     n     = frame->blocksize;
 738
 739     /* CONSTANT */
 740     for (i = 1; i < n; i++)
 741         if(smp[i] != smp[0])
 742             break;
 743     if (i == n) {
 744         sub->type = sub->type_code = FLAC_SUBFRAME_CONSTANT;
 745         res[0] = smp[0];
 746         return subframe_count_exact(s, sub, 0);
 747     }
 748
 749     /* VERBATIM */
 750     if (frame->verbatim_only || n < 5) {
 751         sub->type = sub->type_code = FLAC_SUBFRAME_VERBATIM;
 752         memcpy(res, smp, n * sizeof(int32_t));
 753         return subframe_count_exact(s, sub, 0);
 754     }
 755
 756     min_order  = s->options.min_prediction_order;
 757     max_order  = s->options.max_prediction_order;
 758     omethod    = s->options.prediction_order_method;
 759
 760     /* FIXED */
 761     sub->type = FLAC_SUBFRAME_FIXED;
 762     if (s->options.lpc_type == FF_LPC_TYPE_NONE  ||
 763         s->options.lpc_type == FF_LPC_TYPE_FIXED || n <= max_order) {
 764         uint64_t bits[MAX_FIXED_ORDER+1];
 765         if (max_order > MAX_FIXED_ORDER)
 766             max_order = MAX_FIXED_ORDER;
 767         opt_order = 0;
 768         bits[0]   = UINT32_MAX;
 769         for (i = min_order; i <= max_order; i++) {
 770             encode_residual_fixed(res, smp, n, i);
 771             bits[i] = find_subframe_rice_params(s, sub, i);
 772             if (bits[i] < bits[opt_order])
 773                 opt_order = i;
 774         }
 775         sub->order     = opt_order;
 776         sub->type_code = sub->type | sub->order;
 777         if (sub->order != max_order) {
 778             encode_residual_fixed(res, smp, n, sub->order);
 779             find_subframe_rice_params(s, sub, sub->order);
 780         }
 781         return subframe_count_exact(s, sub, sub->order);
 782     }
 783
 784     /* LPC */
 785     sub->type = FLAC_SUBFRAME_LPC;
 786     opt_order = ff_lpc_calc_coefs(&s->lpc_ctx, smp, n, min_order, max_order,
 787                                   s->options.lpc_coeff_precision, coefs, shift, s->options.lpc_type,
 788                                   s->options.lpc_passes, omethod,
 789                                   MAX_LPC_SHIFT, 0);
 790
 791     if (omethod == ORDER_METHOD_2LEVEL ||
 792         omethod == ORDER_METHOD_4LEVEL ||
 793         omethod == ORDER_METHOD_8LEVEL) {
 794         int levels = 1 << omethod;
 795         uint64_t bits[1 << ORDER_METHOD_8LEVEL];
 796         int order       = -1;
 797         int opt_index   = levels-1;
 798         opt_order       = max_order-1;
 799         bits[opt_index] = UINT32_MAX;
 800         for (i = levels-1; i >= 0; i--) {
 801             int last_order = order;
 802             order = min_order + (((max_order-min_order+1) * (i+1)) / levels)-1;
 803             order = av_clip(order, min_order - 1, max_order - 1);
 804             if (order == last_order)
 805                 continue;
 806             s->flac_dsp.lpc_encode(res, smp, n, order+1, coefs[order],
 807                                    shift[order]);
 808             bits[i] = find_subframe_rice_params(s, sub, order+1);
 809             if (bits[i] < bits[opt_index]) {
 810                 opt_index = i;
 811                 opt_order = order;
 812             }
 813         }
 814         opt_order++;
 815     } else if (omethod == ORDER_METHOD_SEARCH) {
 816         // brute-force optimal order search
 817         uint64_t bits[MAX_LPC_ORDER];
 818         opt_order = 0;
 819         bits[0]   = UINT32_MAX;
 820         for (i = min_order-1; i < max_order; i++) {
 821             s->flac_dsp.lpc_encode(res, smp, n, i+1, coefs[i], shift[i]);
 822             bits[i] = find_subframe_rice_params(s, sub, i+1);
 823             if (bits[i] < bits[opt_order])
 824                 opt_order = i;
 825         }
 826         opt_order++;
 827     } else if (omethod == ORDER_METHOD_LOG) {
 828         uint64_t bits[MAX_LPC_ORDER];
 829         int step;
 830
 831         opt_order = min_order - 1 + (max_order-min_order)/3;
 832         memset(bits, -1, sizeof(bits));
 833
 834         for (step = 16; step; step >>= 1) {
 835             int last = opt_order;
 836             for (i = last-step; i <= last+step; i += step) {
 837                 if (i < min_order-1 || i >= max_order || bits[i] < UINT32_MAX)
 838                     continue;
 839                 s->flac_dsp.lpc_encode(res, smp, n, i+1, coefs[i], shift[i]);
 840                 bits[i] = find_subframe_rice_params(s, sub, i+1);
 841                 if (bits[i] < bits[opt_order])
 842                     opt_order = i;
 843             }
 844         }
 845         opt_order++;
 846     }
 847
 848     sub->order     = opt_order;
 849     sub->type_code = sub->type | (sub->order-1);
 850     sub->shift     = shift[sub->order-1];
 851     for (i = 0; i < sub->order; i++)
 852         sub->coefs[i] = coefs[sub->order-1][i];
 853
 854     s->flac_dsp.lpc_encode(res, smp, n, sub->order, sub->coefs, sub->shift);
 855
 856     find_subframe_rice_params(s, sub, sub->order);
 857
 858     return subframe_count_exact(s, sub, sub->order);
 859 }
 860
 861
 862 static int count_frame_header(FlacEncodeContext *s)
 863 {
 864     uint8_t av_unused tmp;
 865     int count;
 866
 867     /*
 868     <14> Sync code
 869     <1>  Reserved
 870     <1>  Blocking strategy
 871     <4>  Block size in inter-channel samples
 872     <4>  Sample rate
 873     <4>  Channel assignment
 874     <3>  Sample size in bits
 875     <1>  Reserved
 876     */
 877     count = 32;
 878
 879     /* coded frame number */
 880     PUT_UTF8(s->frame_count, tmp, count += 8;)
 881
 882     /* explicit block size */
 883     if (s->frame.bs_code[0] == 6)
 884         count += 8;
 885     else if (s->frame.bs_code[0] == 7)
 886         count += 16;
 887
 888     /* explicit sample rate */
 889     count += ((s->sr_code[0] == 12) + (s->sr_code[0] > 12)) * 8;
 890
 891     /* frame header CRC-8 */
 892     count += 8;
 893
 894     return count;
 895 }
 896
 897
 898 static int encode_frame(FlacEncodeContext *s)
 899 {
 900     int ch;
 901     uint64_t count;
 902
 903     count = count_frame_header(s);
 904
 905     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++)
 906         count += encode_residual_ch(s, ch);
 907
 908     count += (8 - (count & 7)) & 7; // byte alignment
 909     count += 16;                    // CRC-16
 910
 911     count >>= 3;
 912     if (count > INT_MAX)
 913         return AVERROR_BUG;
 914     return count;
 915 }
 916
 917
 918 static void remove_wasted_bits(FlacEncodeContext *s)
 919 {
 920     int ch, i;
 921
 922     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
 923         FlacSubframe *sub = &s->frame.subframes[ch];
 924         int32_t v         = 0;
 925
 926         for (i = 0; i < s->frame.blocksize; i++) {
 927             v |= sub->samples[i];
 928             if (v & 1)
 929                 break;
 930         }
 931
 932         if (v && !(v & 1)) {
 933             v = av_ctz(v);
 934
 935             for (i = 0; i < s->frame.blocksize; i++)
 936                 sub->samples[i] >>= v;
 937
 938             sub->wasted = v;
 939             sub->obits -= v;
 940
 941             /* for 24-bit, check if removing wasted bits makes the range better
 942                suited for using RICE instead of RICE2 for entropy coding */
 943             if (sub->obits <= 17)
 944                 sub->rc.coding_mode = CODING_MODE_RICE;
 945         }
 946     }
 947 }
 948
 949
 950 static int estimate_stereo_mode(int32_t *left_ch, int32_t *right_ch, int n,
 951                                 int max_rice_param)
 952 {
 953     int i, best;
 954     int32_t lt, rt;
 955     uint64_t sum[4];
 956     uint64_t score[4];
 957     int k;
 958
 959     /* calculate sum of 2nd order residual for each channel */
 960     sum[0] = sum[1] = sum[2] = sum[3] = 0;
 961     for (i = 2; i < n; i++) {
 962         lt = left_ch[i]  - 2*left_ch[i-1]  + left_ch[i-2];
 963         rt = right_ch[i] - 2*right_ch[i-1] + right_ch[i-2];
 964         sum[2] += FFABS((lt + rt) >> 1);
 965         sum[3] += FFABS(lt - rt);
 966         sum[0] += FFABS(lt);
 967         sum[1] += FFABS(rt);
 968     }
 969     /* estimate bit counts */
 970     for (i = 0; i < 4; i++) {
 971         k      = find_optimal_param(2 * sum[i], n, max_rice_param);
 972         sum[i] = rice_encode_count( 2 * sum[i], n, k);
 973     }
 974
 975     /* calculate score for each mode */
 976     score[0] = sum[0] + sum[1];
 977     score[1] = sum[0] + sum[3];
 978     score[2] = sum[1] + sum[3];
 979     score[3] = sum[2] + sum[3];
 980
 981     /* return mode with lowest score */
 982     best = 0;
 983     for (i = 1; i < 4; i++)
 984         if (score[i] < score[best])
 985             best = i;
 986
 987     return best;
 988 }
 989
 990
 991 /**
 992  * Perform stereo channel decorrelation.
 993  */
 994 static void channel_decorrelation(FlacEncodeContext *s)
 995 {
 996     FlacFrame *frame;
 997     int32_t *left, *right;
 998     int i, n;
 999
1000     frame = &s->frame;
1001     n     = frame->blocksize;
1002     left  = frame->subframes[0].samples;
1003     right = frame->subframes[1].samples;
1004
1005     if (s->channels != 2) {
1006         frame->ch_mode = FLAC_CHMODE_INDEPENDENT;
1007         return;
1008     }
1009
1010     if (s->options.ch_mode < 0) {
1011         int max_rice_param = (1 << frame->subframes[0].rc.coding_mode) - 2;
1012         frame->ch_mode = estimate_stereo_mode(left, right, n, max_rice_param);
1013     } else
1014         frame->ch_mode = s->options.ch_mode;
1015
1016     /* perform decorrelation and adjust bits-per-sample */
1017     if (frame->ch_mode == FLAC_CHMODE_INDEPENDENT)
1018         return;
1019     if (frame->ch_mode == FLAC_CHMODE_MID_SIDE) {
1020         int32_t tmp;
1021         for (i = 0; i < n; i++) {
1022             tmp      = left[i];
1023             left[i]  = (tmp + right[i]) >> 1;
1024             right[i] =  tmp - right[i];
1025         }
1026         frame->subframes[1].obits++;
1027     } else if (frame->ch_mode == FLAC_CHMODE_LEFT_SIDE) {
1028         for (i = 0; i < n; i++)
1029             right[i] = left[i] - right[i];
1030         frame->subframes[1].obits++;
1031     } else {
1032         for (i = 0; i < n; i++)
1033             left[i] -= right[i];
1034         frame->subframes[0].obits++;
1035     }
1036 }
1037
1038
1039 static void write_utf8(PutBitContext *pb, uint32_t val)
1040 {
1041     uint8_t tmp;
1042     PUT_UTF8(val, tmp, put_bits(pb, 8, tmp);)
1043 }
1044
1045
1046 static void write_frame_header(FlacEncodeContext *s)
1047 {
1048     FlacFrame *frame;
1049     int crc;
1050
1051     frame = &s->frame;
1052
1053     put_bits(&s->pb, 16, 0xFFF8);
1054     put_bits(&s->pb, 4, frame->bs_code[0]);
1055     put_bits(&s->pb, 4, s->sr_code[0]);
1056
1057     if (frame->ch_mode == FLAC_CHMODE_INDEPENDENT)
1058         put_bits(&s->pb, 4, s->channels-1);
1059     else
1060         put_bits(&s->pb, 4, frame->ch_mode + FLAC_MAX_CHANNELS - 1);
1061
1062     put_bits(&s->pb, 3, s->bps_code);
1063     put_bits(&s->pb, 1, 0);
1064     write_utf8(&s->pb, s->frame_count);
1065
1066     if (frame->bs_code[0] == 6)
1067         put_bits(&s->pb, 8, frame->bs_code[1]);
1068     else if (frame->bs_code[0] == 7)
1069         put_bits(&s->pb, 16, frame->bs_code[1]);
1070
1071     if (s->sr_code[0] == 12)
1072         put_bits(&s->pb, 8, s->sr_code[1]);
1073     else if (s->sr_code[0] > 12)
1074         put_bits(&s->pb, 16, s->sr_code[1]);
1075
1076     flush_put_bits(&s->pb);
1077     crc = av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_8_ATM), 0, s->pb.buf,
1078                  put_bits_count(&s->pb) >> 3);
1079     put_bits(&s->pb, 8, crc);
1080 }
1081
1082
1083 static void write_subframes(FlacEncodeContext *s)
1084 {
1085     int ch;
1086
1087     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
1088         FlacSubframe *sub = &s->frame.subframes[ch];
1089         int i, p, porder, psize;
1090         int32_t *part_end;
1091         int32_t *res       =  sub->residual;
1092         int32_t *frame_end = &sub->residual[s->frame.blocksize];
1093
1094         /* subframe header */
1095         put_bits(&s->pb, 1, 0);
1096         put_bits(&s->pb, 6, sub->type_code);
1097         put_bits(&s->pb, 1, !!sub->wasted);
1098         if (sub->wasted)
1099             put_bits(&s->pb, sub->wasted, 1);
1100
1101         /* subframe */
1102         if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_CONSTANT) {
1103             put_sbits(&s->pb, sub->obits, res[0]);
1104         } else if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_VERBATIM) {
1105             while (res < frame_end)
1106                 put_sbits(&s->pb, sub->obits, *res++);
1107         } else {
1108             /* warm-up samples */
1109             for (i = 0; i < sub->order; i++)
1110                 put_sbits(&s->pb, sub->obits, *res++);
1111
1112             /* LPC coefficients */
1113             if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_LPC) {
1114                 int cbits = s->options.lpc_coeff_precision;
1115                 put_bits( &s->pb, 4, cbits-1);
1116                 put_sbits(&s->pb, 5, sub->shift);
1117                 for (i = 0; i < sub->order; i++)
1118                     put_sbits(&s->pb, cbits, sub->coefs[i]);
1119             }
1120
1121             /* rice-encoded block */
1122             put_bits(&s->pb, 2, sub->rc.coding_mode - 4);
1123
1124             /* partition order */
1125             porder  = sub->rc.porder;
1126             psize   = s->frame.blocksize >> porder;
1127             put_bits(&s->pb, 4, porder);
1128
1129             /* residual */
1130             part_end  = &sub->residual[psize];
1131             for (p = 0; p < 1 << porder; p++) {
1132                 int k = sub->rc.params[p];
1133                 put_bits(&s->pb, sub->rc.coding_mode, k);
1134                 while (res < part_end)
1135                     set_sr_golomb_flac(&s->pb, *res++, k, INT32_MAX, 0);
1136                 part_end = FFMIN(frame_end, part_end + psize);
1137             }
1138         }
1139     }
1140 }
1141
1142
1143 static void write_frame_footer(FlacEncodeContext *s)
1144 {
1145     int crc;
1146     flush_put_bits(&s->pb);
1147     crc = av_bswap16(av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_16_ANSI), 0, s->pb.buf,
1148                             put_bits_count(&s->pb)>>3));
1149     put_bits(&s->pb, 16, crc);
1150     flush_put_bits(&s->pb);
1151 }
1152
1153
1154 static int write_frame(FlacEncodeContext *s, AVPacket *avpkt)
1155 {
1156     init_put_bits(&s->pb, avpkt->data, avpkt->size);
1157     write_frame_header(s);
1158     write_subframes(s);
1159     write_frame_footer(s);
1160     return put_bits_count(&s->pb) >> 3;
1161 }
1162
1163
1164 static int update_md5_sum(FlacEncodeContext *s, const void *samples)
1165 {
1166     const uint8_t *buf;
1167     int buf_size = s->frame.blocksize * s->channels *
1168                    ((s->avctx->bits_per_raw_sample + 7) / 8);
1169
1170     if (s->avctx->bits_per_raw_sample > 16 || HAVE_BIGENDIAN) {
1171         av_fast_malloc(&s->md5_buffer, &s->md5_buffer_size, buf_size);
1172         if (!s->md5_buffer)
1173             return AVERROR(ENOMEM);
1174     }
1175
1176     if (s->avctx->bits_per_raw_sample <= 16) {
1177         buf = (const uint8_t *)samples;
1178 #if HAVE_BIGENDIAN
1179         s->dsp.bswap16_buf((uint16_t *)s->md5_buffer,
1180                            (const uint16_t *)samples, buf_size / 2);
1181         buf = s->md5_buffer;
1182 #endif
1183     } else {
1184         int i;
1185         const int32_t *samples0 = samples;
1186         uint8_t *tmp            = s->md5_buffer;
1187
1188         for (i = 0; i < s->frame.blocksize * s->channels; i++) {
1189             int32_t v = samples0[i] >> 8;
1190             *tmp++    = (v      ) & 0xFF;
1191             *tmp++    = (v >>  8) & 0xFF;
1192             *tmp++    = (v >> 16) & 0xFF;
1193         }
1194         buf = s->md5_buffer;
1195     }
1196     av_md5_update(s->md5ctx, buf, buf_size);
1197
1198     return 0;
1199 }
1200
1201
1202 static int flac_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt,
1203                              const AVFrame *frame, int *got_packet_ptr)
1204 {
1205     FlacEncodeContext *s;
1206     int frame_bytes, out_bytes, ret;
1207
1208     s = avctx->priv_data;
1209
1210     /* when the last block is reached, update the header in extradata */
1211     if (!frame) {
1212         s->max_framesize = s->max_encoded_framesize;
1213         av_md5_final(s->md5ctx, s->md5sum);
1214         write_streaminfo(s, avctx->extradata);
1215         return 0;
1216     }
1217
1218     /* change max_framesize for small final frame */
1219     if (frame->nb_samples < s->frame.blocksize) {
1220         s->max_framesize = ff_flac_get_max_frame_size(frame->nb_samples,
1221                                                       s->channels,
1222                                                       avctx->bits_per_raw_sample);
1223     }
1224
1225     init_frame(s, frame->nb_samples);
1226
1227     copy_samples(s, frame->data[0]);
1228
1229     channel_decorrelation(s);
1230
1231     remove_wasted_bits(s);
1232
1233     frame_bytes = encode_frame(s);
1234
1235     /* fallback to verbatim mode if the compressed frame is larger than it
1236        would be if encoded uncompressed. */
1237     if (frame_bytes < 0 || frame_bytes > s->max_framesize) {
1238         s->frame.verbatim_only = 1;
1239         frame_bytes = encode_frame(s);
1240         if (frame_bytes < 0) {
1241             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Bad frame count\n");
1242             return frame_bytes;
1243         }
1244     }
1245
1246     if ((ret = ff_alloc_packet(avpkt, frame_bytes))) {
1247         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error getting output packet\n");
1248         return ret;
1249     }
1250
1251     out_bytes = write_frame(s, avpkt);
1252
1253     s->frame_count++;
1254     s->sample_count += frame->nb_samples;
1255     if ((ret = update_md5_sum(s, frame->data[0])) < 0) {
1256         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error updating MD5 checksum\n");
1257         return ret;
1258     }
1259     if (out_bytes > s->max_encoded_framesize)
1260         s->max_encoded_framesize = out_bytes;
1261     if (out_bytes < s->min_framesize)
1262         s->min_framesize = out_bytes;
1263
1264     avpkt->pts      = frame->pts;
1265     avpkt->duration = ff_samples_to_time_base(avctx, frame->nb_samples);
1266     avpkt->size     = out_bytes;
1267     *got_packet_ptr = 1;
1268     return 0;
1269 }
1270
1271
1272 static av_cold int flac_encode_close(AVCodecContext *avctx)
1273 {
1274     if (avctx->priv_data) {
1275         FlacEncodeContext *s = avctx->priv_data;
1276         av_freep(&s->md5ctx);
1277         av_freep(&s->md5_buffer);
1278         ff_lpc_end(&s->lpc_ctx);
1279     }
1280     av_freep(&avctx->extradata);
1281     avctx->extradata_size = 0;
1282     return 0;
1283 }
1284
1285 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM | AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM
1286 static const AVOption options[] = {
1287 { "lpc_coeff_precision", "LPC coefficient precision", offsetof(FlacEncodeContext, options.lpc_coeff_precision), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 15 }, 0, MAX_LPC_PRECISION, FLAGS },
1288 { "lpc_type", "LPC algorithm", offsetof(FlacEncodeContext, options.lpc_type), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = FF_LPC_TYPE_DEFAULT }, FF_LPC_TYPE_DEFAULT, FF_LPC_TYPE_NB-1, FLAGS, "lpc_type" },
1289 { "none",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = FF_LPC_TYPE_NONE },     INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "lpc_type" },
1290 { "fixed",    NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = FF_LPC_TYPE_FIXED },    INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "lpc_type" },
1291 { "levinson", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = FF_LPC_TYPE_LEVINSON }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "lpc_type" },
1292 { "cholesky", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = FF_LPC_TYPE_CHOLESKY }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "lpc_type" },
1293 { "lpc_passes", "Number of passes to use for Cholesky factorization during LPC analysis", offsetof(FlacEncodeContext, options.lpc_passes),  AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 1 }, 1, INT_MAX, FLAGS },
1294 { "min_partition_order",  NULL, offsetof(FlacEncodeContext, options.min_partition_order),  AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1 },      -1, MAX_PARTITION_ORDER, FLAGS },
1295 { "max_partition_order",  NULL, offsetof(FlacEncodeContext, options.max_partition_order),  AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1 },      -1, MAX_PARTITION_ORDER, FLAGS },
1296 { "prediction_order_method", "Search method for selecting prediction order", offsetof(FlacEncodeContext, options.prediction_order_method), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1 }, -1, ORDER_METHOD_LOG, FLAGS, "predm" },
1297 { "estimation", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ORDER_METHOD_EST },    INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "predm" },
1298 { "2level",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ORDER_METHOD_2LEVEL }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "predm" },
1299 { "4level",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ORDER_METHOD_4LEVEL }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "predm" },
1300 { "8level",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ORDER_METHOD_8LEVEL }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "predm" },
1301 { "search",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ORDER_METHOD_SEARCH }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "predm" },
1302 { "log",        NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ORDER_METHOD_LOG },    INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "predm" },
1303 { "ch_mode", "Stereo decorrelation mode", offsetof(FlacEncodeContext, options.ch_mode), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = -1 }, -1, FLAC_CHMODE_MID_SIDE, FLAGS, "ch_mode" },
1304 { "auto",       NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = -1                      }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "ch_mode" },
1305 { "indep",      NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FLAC_CHMODE_INDEPENDENT }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "ch_mode" },
1306 { "left_side",  NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FLAC_CHMODE_LEFT_SIDE   }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "ch_mode" },
1307 { "right_side", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FLAC_CHMODE_RIGHT_SIDE  }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "ch_mode" },
1308 { "mid_side",   NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FLAC_CHMODE_MID_SIDE    }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "ch_mode" },
1309 { NULL },
1310 };
1311
1312 static const AVClass flac_encoder_class = {
1313     "FLAC encoder",
1314     av_default_item_name,
1315     options,
1316     LIBAVUTIL_VERSION_INT,
1317 };
1318
1319 AVCodec ff_flac_encoder = {
1320     .name           = "flac",
1321     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1322     .id             = AV_CODEC_ID_FLAC,
1323     .priv_data_size = sizeof(FlacEncodeContext),
1324     .init           = flac_encode_init,
1325     .encode2        = flac_encode_frame,
1326     .close          = flac_encode_close,
1327     .capabilities   = CODEC_CAP_SMALL_LAST_FRAME | CODEC_CAP_DELAY,
1328     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]){ AV_SAMPLE_FMT_S16,
1329                                                      AV_SAMPLE_FMT_S32,
1330                                                      AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1331     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("FLAC (Free Lossless Audio Codec)"),
1332     .priv_class     = &flac_encoder_class,
1333 };