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 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 #include "libavutil/crc.h"
  23 #include "libavutil/md5.h"
  24 #include "avcodec.h"
  25 #include "get_bits.h"
  26 #include "dsputil.h"
  27 #include "golomb.h"
  28 #include "lpc.h"
  29 #include "flac.h"
  30 #include "flacdata.h"
  31
  32 #define FLAC_SUBFRAME_CONSTANT  0
  33 #define FLAC_SUBFRAME_VERBATIM  1
  34 #define FLAC_SUBFRAME_FIXED     8
  35 #define FLAC_SUBFRAME_LPC      32
  36
  37 #define MAX_FIXED_ORDER     4
  38 #define MAX_PARTITION_ORDER 8
  39 #define MAX_PARTITIONS     (1 << MAX_PARTITION_ORDER)
  40 #define MAX_LPC_PRECISION  15
  41 #define MAX_LPC_SHIFT      15
  42 #define MAX_RICE_PARAM     14
  43
  44 typedef struct CompressionOptions {
  45     int compression_level;
  46     int block_time_ms;
  47     enum AVLPCType lpc_type;
  48     int lpc_passes;
  49     int lpc_coeff_precision;
  50     int min_prediction_order;
  51     int max_prediction_order;
  52     int prediction_order_method;
  53     int min_partition_order;
  54     int max_partition_order;
  55 } CompressionOptions;
  56
  57 typedef struct RiceContext {
  58     int porder;
  59     int params[MAX_PARTITIONS];
  60 } RiceContext;
  61
  62 typedef struct FlacSubframe {
  63     int type;
  64     int type_code;
  65     int obits;
  66     int order;
  67     int32_t coefs[MAX_LPC_ORDER];
  68     int shift;
  69     RiceContext rc;
  70     int32_t samples[FLAC_MAX_BLOCKSIZE];
  71     int32_t residual[FLAC_MAX_BLOCKSIZE+1];
  72 } FlacSubframe;
  73
  74 typedef struct FlacFrame {
  75     FlacSubframe subframes[FLAC_MAX_CHANNELS];
  76     int blocksize;
  77     int bs_code[2];
  78     uint8_t crc8;
  79     int ch_mode;
  80     int verbatim_only;
  81 } FlacFrame;
  82
  83 typedef struct FlacEncodeContext {
  84     PutBitContext pb;
  85     int channels;
  86     int samplerate;
  87     int sr_code[2];
  88     int max_blocksize;
  89     int min_framesize;
  90     int max_framesize;
  91     int max_encoded_framesize;
  92     uint32_t frame_count;
  93     uint64_t sample_count;
  94     uint8_t md5sum[16];
  95     FlacFrame frame;
  96     CompressionOptions options;
  97     AVCodecContext *avctx;
  98     DSPContext dsp;
  99     struct AVMD5 *md5ctx;
 100 } FlacEncodeContext;
 101
 102
 103 /**
 104  * Write streaminfo metadata block to byte array.
 105  */
 106 static void write_streaminfo(FlacEncodeContext *s, uint8_t *header)
 107 {
 108     PutBitContext pb;
 109
 110     memset(header, 0, FLAC_STREAMINFO_SIZE);
 111     init_put_bits(&pb, header, FLAC_STREAMINFO_SIZE);
 112
 113     /* streaminfo metadata block */
 114     put_bits(&pb, 16, s->max_blocksize);
 115     put_bits(&pb, 16, s->max_blocksize);
 116     put_bits(&pb, 24, s->min_framesize);
 117     put_bits(&pb, 24, s->max_framesize);
 118     put_bits(&pb, 20, s->samplerate);
 119     put_bits(&pb, 3, s->channels-1);
 120     put_bits(&pb, 5, 15);       /* bits per sample - 1 */
 121     /* write 36-bit sample count in 2 put_bits() calls */
 122     put_bits(&pb, 24, (s->sample_count & 0xFFFFFF000LL) >> 12);
 123     put_bits(&pb, 12,  s->sample_count & 0x000000FFFLL);
 124     flush_put_bits(&pb);
 125     memcpy(&header[18], s->md5sum, 16);
 126 }
 127
 128
 129 /**
 130  * Set blocksize based on samplerate.
 131  * Choose the closest predefined blocksize >= BLOCK_TIME_MS milliseconds.
 132  */
 133 static int select_blocksize(int samplerate, int block_time_ms)
 134 {
 135     int i;
 136     int target;
 137     int blocksize;
 138
 139     assert(samplerate > 0);
 140     blocksize = ff_flac_blocksize_table[1];
 141     target    = (samplerate * block_time_ms) / 1000;
 142     for (i = 0; i < 16; i++) {
 143         if (target >= ff_flac_blocksize_table[i] &&
 144             ff_flac_blocksize_table[i] > blocksize) {
 145             blocksize = ff_flac_blocksize_table[i];
 146         }
 147     }
 148     return blocksize;
 149 }
 150
 151
 152 static av_cold void dprint_compression_options(FlacEncodeContext *s)
 153 {
 154     AVCodecContext     *avctx = s->avctx;
 155     CompressionOptions *opt   = &s->options;
 156
 157     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " compression: %d\n", opt->compression_level);
 158
 159     switch (opt->lpc_type) {
 160     case AV_LPC_TYPE_NONE:
 161         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " lpc type: None\n");
 162         break;
 163     case AV_LPC_TYPE_FIXED:
 164         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " lpc type: Fixed pre-defined coefficients\n");
 165         break;
 166     case AV_LPC_TYPE_LEVINSON:
 167         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " lpc type: Levinson-Durbin recursion with Welch window\n");
 168         break;
 169     case AV_LPC_TYPE_CHOLESKY:
 170         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " lpc type: Cholesky factorization, %d pass%s\n",
 171                opt->lpc_passes, opt->lpc_passes == 1 ? "" : "es");
 172         break;
 173     }
 174
 175     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " prediction order: %d, %d\n",
 176            opt->min_prediction_order, opt->max_prediction_order);
 177
 178     switch (opt->prediction_order_method) {
 179     case ORDER_METHOD_EST:
 180         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n", "estimate");
 181         break;
 182     case ORDER_METHOD_2LEVEL:
 183         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n", "2-level");
 184         break;
 185     case ORDER_METHOD_4LEVEL:
 186         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n", "4-level");
 187         break;
 188     case ORDER_METHOD_8LEVEL:
 189         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n", "8-level");
 190         break;
 191     case ORDER_METHOD_SEARCH:
 192         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n", "full search");
 193         break;
 194     case ORDER_METHOD_LOG:
 195         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n", "log search");
 196         break;
 197     }
 198
 199
 200     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " partition order: %d, %d\n",
 201            opt->min_partition_order, opt->max_partition_order);
 202
 203     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " block size: %d\n", avctx->frame_size);
 204
 205     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " lpc precision: %d\n",
 206            opt->lpc_coeff_precision);
 207 }
 208
 209
 210 static av_cold int flac_encode_init(AVCodecContext *avctx)
 211 {
 212     int freq = avctx->sample_rate;
 213     int channels = avctx->channels;
 214     FlacEncodeContext *s = avctx->priv_data;
 215     int i, level;
 216     uint8_t *streaminfo;
 217
 218     s->avctx = avctx;
 219
 220     dsputil_init(&s->dsp, avctx);
 221
 222     if (avctx->sample_fmt != AV_SAMPLE_FMT_S16)
 223         return -1;
 224
 225     if (channels < 1 || channels > FLAC_MAX_CHANNELS)
 226         return -1;
 227     s->channels = channels;
 228
 229     /* find samplerate in table */
 230     if (freq < 1)
 231         return -1;
 232     for (i = 4; i < 12; i++) {
 233         if (freq == ff_flac_sample_rate_table[i]) {
 234             s->samplerate = ff_flac_sample_rate_table[i];
 235             s->sr_code[0] = i;
 236             s->sr_code[1] = 0;
 237             break;
 238         }
 239     }
 240     /* if not in table, samplerate is non-standard */
 241     if (i == 12) {
 242         if (freq % 1000 == 0 && freq < 255000) {
 243             s->sr_code[0] = 12;
 244             s->sr_code[1] = freq / 1000;
 245         } else if (freq % 10 == 0 && freq < 655350) {
 246             s->sr_code[0] = 14;
 247             s->sr_code[1] = freq / 10;
 248         } else if (freq < 65535) {
 249             s->sr_code[0] = 13;
 250             s->sr_code[1] = freq;
 251         } else {
 252             return -1;
 253         }
 254         s->samplerate = freq;
 255     }
 256
 257     /* set compression option defaults based on avctx->compression_level */
 258     if (avctx->compression_level < 0)
 259         s->options.compression_level = 5;
 260     else
 261         s->options.compression_level = avctx->compression_level;
 262
 263     level = s->options.compression_level;
 264     if (level > 12) {
 265         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid compression level: %d\n",
 266                s->options.compression_level);
 267         return -1;
 268     }
 269
 270     s->options.block_time_ms = ((int[]){ 27, 27, 27,105,105,105,105,105,105,105,105,105,105})[level];
 271
 272     s->options.lpc_type      = ((int[]){ AV_LPC_TYPE_FIXED,    AV_LPC_TYPE_FIXED,    AV_LPC_TYPE_FIXED,
 273                                          AV_LPC_TYPE_LEVINSON, AV_LPC_TYPE_LEVINSON, AV_LPC_TYPE_LEVINSON,
 274                                          AV_LPC_TYPE_LEVINSON, AV_LPC_TYPE_LEVINSON, AV_LPC_TYPE_LEVINSON,
 275                                          AV_LPC_TYPE_LEVINSON, AV_LPC_TYPE_LEVINSON, AV_LPC_TYPE_LEVINSON,
 276                                          AV_LPC_TYPE_LEVINSON})[level];
 277
 278     s->options.min_prediction_order = ((int[]){  2,  0,  0,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1})[level];
 279     s->options.max_prediction_order = ((int[]){  3,  4,  4,  6,  8,  8,  8,  8, 12, 12, 12, 32, 32})[level];
 280
 281     s->options.prediction_order_method = ((int[]){ ORDER_METHOD_EST,    ORDER_METHOD_EST,    ORDER_METHOD_EST,
 282                                                    ORDER_METHOD_EST,    ORDER_METHOD_EST,    ORDER_METHOD_EST,
 283                                                    ORDER_METHOD_4LEVEL, ORDER_METHOD_LOG,    ORDER_METHOD_4LEVEL,
 284                                                    ORDER_METHOD_LOG,    ORDER_METHOD_SEARCH, ORDER_METHOD_LOG,
 285                                                    ORDER_METHOD_SEARCH})[level];
 286
 287     s->options.min_partition_order = ((int[]){  2,  2,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0})[level];
 288     s->options.max_partition_order = ((int[]){  2,  2,  3,  3,  3,  8,  8,  8,  8,  8,  8,  8,  8})[level];
 289
 290     /* set compression option overrides from AVCodecContext */
 291 #if FF_API_USE_LPC
 292     /* for compatibility with deprecated AVCodecContext.use_lpc */
 293     if (avctx->use_lpc == 0) {
 294         s->options.lpc_type = AV_LPC_TYPE_FIXED;
 295     } else if (avctx->use_lpc == 1) {
 296         s->options.lpc_type = AV_LPC_TYPE_LEVINSON;
 297     } else if (avctx->use_lpc > 1) {
 298         s->options.lpc_type   = AV_LPC_TYPE_CHOLESKY;
 299         s->options.lpc_passes = avctx->use_lpc - 1;
 300     }
 301 #endif
 302     if (avctx->lpc_type > AV_LPC_TYPE_DEFAULT) {
 303         if (avctx->lpc_type > AV_LPC_TYPE_CHOLESKY) {
 304             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "unknown lpc type: %d\n", avctx->lpc_type);
 305             return -1;
 306         }
 307         s->options.lpc_type = avctx->lpc_type;
 308         if (s->options.lpc_type == AV_LPC_TYPE_CHOLESKY) {
 309             if (avctx->lpc_passes < 0) {
 310                 // default number of passes for Cholesky
 311                 s->options.lpc_passes = 2;
 312             } else if (avctx->lpc_passes == 0) {
 313                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid number of lpc passes: %d\n",
 314                        avctx->lpc_passes);
 315                 return -1;
 316             } else {
 317                 s->options.lpc_passes = avctx->lpc_passes;
 318             }
 319         }
 320     }
 321
 322     if (s->options.lpc_type == AV_LPC_TYPE_NONE) {
 323         s->options.min_prediction_order = 0;
 324     } else if (avctx->min_prediction_order >= 0) {
 325         if (s->options.lpc_type == AV_LPC_TYPE_FIXED) {
 326             if (avctx->min_prediction_order > MAX_FIXED_ORDER) {
 327                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid min prediction order: %d\n",
 328                        avctx->min_prediction_order);
 329                 return -1;
 330             }
 331         } else if (avctx->min_prediction_order < MIN_LPC_ORDER ||
 332                    avctx->min_prediction_order > MAX_LPC_ORDER) {
 333             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid min prediction order: %d\n",
 334                    avctx->min_prediction_order);
 335             return -1;
 336         }
 337         s->options.min_prediction_order = avctx->min_prediction_order;
 338     }
 339     if (s->options.lpc_type == AV_LPC_TYPE_NONE) {
 340         s->options.max_prediction_order = 0;
 341     } else if (avctx->max_prediction_order >= 0) {
 342         if (s->options.lpc_type == AV_LPC_TYPE_FIXED) {
 343             if (avctx->max_prediction_order > MAX_FIXED_ORDER) {
 344                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid max prediction order: %d\n",
 345                        avctx->max_prediction_order);
 346                 return -1;
 347             }
 348         } else if (avctx->max_prediction_order < MIN_LPC_ORDER ||
 349                    avctx->max_prediction_order > MAX_LPC_ORDER) {
 350             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid max prediction order: %d\n",
 351                    avctx->max_prediction_order);
 352             return -1;
 353         }
 354         s->options.max_prediction_order = avctx->max_prediction_order;
 355     }
 356     if (s->options.max_prediction_order < s->options.min_prediction_order) {
 357         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid prediction orders: min=%d max=%d\n",
 358                s->options.min_prediction_order, s->options.max_prediction_order);
 359         return -1;
 360     }
 361
 362     if (avctx->prediction_order_method >= 0) {
 363         if (avctx->prediction_order_method > ORDER_METHOD_LOG) {
 364             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid prediction order method: %d\n",
 365                    avctx->prediction_order_method);
 366             return -1;
 367         }
 368         s->options.prediction_order_method = avctx->prediction_order_method;
 369     }
 370
 371     if (avctx->min_partition_order >= 0) {
 372         if (avctx->min_partition_order > MAX_PARTITION_ORDER) {
 373             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid min partition order: %d\n",
 374                    avctx->min_partition_order);
 375             return -1;
 376         }
 377         s->options.min_partition_order = avctx->min_partition_order;
 378     }
 379     if (avctx->max_partition_order >= 0) {
 380         if (avctx->max_partition_order > MAX_PARTITION_ORDER) {
 381             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid max partition order: %d\n",
 382                    avctx->max_partition_order);
 383             return -1;
 384         }
 385         s->options.max_partition_order = avctx->max_partition_order;
 386     }
 387     if (s->options.max_partition_order < s->options.min_partition_order) {
 388         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid partition orders: min=%d max=%d\n",
 389                s->options.min_partition_order, s->options.max_partition_order);
 390         return -1;
 391     }
 392
 393     if (avctx->frame_size > 0) {
 394         if (avctx->frame_size < FLAC_MIN_BLOCKSIZE ||
 395                 avctx->frame_size > FLAC_MAX_BLOCKSIZE) {
 396             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid block size: %d\n",
 397                    avctx->frame_size);
 398             return -1;
 399         }
 400     } else {
 401         s->avctx->frame_size = select_blocksize(s->samplerate, s->options.block_time_ms);
 402     }
 403     s->max_blocksize = s->avctx->frame_size;
 404
 405     /* set LPC precision */
 406     if (avctx->lpc_coeff_precision > 0) {
 407         if (avctx->lpc_coeff_precision > MAX_LPC_PRECISION) {
 408             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid lpc coeff precision: %d\n",
 409                    avctx->lpc_coeff_precision);
 410             return -1;
 411         }
 412         s->options.lpc_coeff_precision = avctx->lpc_coeff_precision;
 413     } else {
 414         /* default LPC precision */
 415         s->options.lpc_coeff_precision = 15;
 416     }
 417
 418     /* set maximum encoded frame size in verbatim mode */
 419     s->max_framesize = ff_flac_get_max_frame_size(s->avctx->frame_size,
 420                                                   s->channels, 16);
 421
 422     /* initialize MD5 context */
 423     s->md5ctx = av_malloc(av_md5_size);
 424     if (!s->md5ctx)
 425         return AVERROR(ENOMEM);
 426     av_md5_init(s->md5ctx);
 427
 428     streaminfo = av_malloc(FLAC_STREAMINFO_SIZE);
 429     if (!streaminfo)
 430         return AVERROR(ENOMEM);
 431     write_streaminfo(s, streaminfo);
 432     avctx->extradata = streaminfo;
 433     avctx->extradata_size = FLAC_STREAMINFO_SIZE;
 434
 435     s->frame_count   = 0;
 436     s->min_framesize = s->max_framesize;
 437
 438     avctx->coded_frame = avcodec_alloc_frame();
 439     if (!avctx->coded_frame)
 440         return AVERROR(ENOMEM);
 441
 442     dprint_compression_options(s);
 443
 444     return 0;
 445 }
 446
 447
 448 static void init_frame(FlacEncodeContext *s)
 449 {
 450     int i, ch;
 451     FlacFrame *frame;
 452
 453     frame = &s->frame;
 454
 455     for (i = 0; i < 16; i++) {
 456         if (s->avctx->frame_size == ff_flac_blocksize_table[i]) {
 457             frame->blocksize  = ff_flac_blocksize_table[i];
 458             frame->bs_code[0] = i;
 459             frame->bs_code[1] = 0;
 460             break;
 461         }
 462     }
 463     if (i == 16) {
 464         frame->blocksize = s->avctx->frame_size;
 465         if (frame->blocksize <= 256) {
 466             frame->bs_code[0] = 6;
 467             frame->bs_code[1] = frame->blocksize-1;
 468         } else {
 469             frame->bs_code[0] = 7;
 470             frame->bs_code[1] = frame->blocksize-1;
 471         }
 472     }
 473
 474     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++)
 475         frame->subframes[ch].obits = 16;
 476
 477     frame->verbatim_only = 0;
 478 }
 479
 480
 481 /**
 482  * Copy channel-interleaved input samples into separate subframes.
 483  */
 484 static void copy_samples(FlacEncodeContext *s, const int16_t *samples)
 485 {
 486     int i, j, ch;
 487     FlacFrame *frame;
 488
 489     frame = &s->frame;
 490     for (i = 0, j = 0; i < frame->blocksize; i++)
 491         for (ch = 0; ch < s->channels; ch++, j++)
 492             frame->subframes[ch].samples[i] = samples[j];
 493 }
 494
 495
 496 static int rice_count_exact(int32_t *res, int n, int k)
 497 {
 498     int i;
 499     int count = 0;
 500
 501     for (i = 0; i < n; i++) {
 502         int32_t v = -2 * res[i] - 1;
 503         v ^= v >> 31;
 504         count += (v >> k) + 1 + k;
 505     }
 506     return count;
 507 }
 508
 509
 510 static int subframe_count_exact(FlacEncodeContext *s, FlacSubframe *sub,
 511                                 int pred_order)
 512 {
 513     int p, porder, psize;
 514     int i, part_end;
 515     int count = 0;
 516
 517     /* subframe header */
 518     count += 8;
 519
 520     /* subframe */
 521     if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_CONSTANT) {
 522         count += sub->obits;
 523     } else if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_VERBATIM) {
 524         count += s->frame.blocksize * sub->obits;
 525     } else {
 526         /* warm-up samples */
 527         count += pred_order * sub->obits;
 528
 529         /* LPC coefficients */
 530         if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_LPC)
 531             count += 4 + 5 + pred_order * s->options.lpc_coeff_precision;
 532
 533         /* rice-encoded block */
 534         count += 2;
 535
 536         /* partition order */
 537         porder = sub->rc.porder;
 538         psize  = s->frame.blocksize >> porder;
 539         count += 4;
 540
 541         /* residual */
 542         i        = pred_order;
 543         part_end = psize;
 544         for (p = 0; p < 1 << porder; p++) {
 545             int k = sub->rc.params[p];
 546             count += 4;
 547             count += rice_count_exact(&sub->residual[i], part_end - i, k);
 548             i = part_end;
 549             part_end = FFMIN(s->frame.blocksize, part_end + psize);
 550         }
 551     }
 552
 553     return count;
 554 }
 555
 556
 557 #define rice_encode_count(sum, n, k) (((n)*((k)+1))+((sum-(n>>1))>>(k)))
 558
 559 /**
 560  * Solve for d/dk(rice_encode_count) = n-((sum-(n>>1))>>(k+1)) = 0.
 561  */
 562 static int find_optimal_param(uint32_t sum, int n)
 563 {
 564     int k;
 565     uint32_t sum2;
 566
 567     if (sum <= n >> 1)
 568         return 0;
 569     sum2 = sum - (n >> 1);
 570     k    = av_log2(n < 256 ? FASTDIV(sum2, n) : sum2 / n);
 571     return FFMIN(k, MAX_RICE_PARAM);
 572 }
 573
 574
 575 static uint32_t calc_optimal_rice_params(RiceContext *rc, int porder,
 576                                          uint32_t *sums, int n, int pred_order)
 577 {
 578     int i;
 579     int k, cnt, part;
 580     uint32_t all_bits;
 581
 582     part     = (1 << porder);
 583     all_bits = 4 * part;
 584
 585     cnt = (n >> porder) - pred_order;
 586     for (i = 0; i < part; i++) {
 587         k = find_optimal_param(sums[i], cnt);
 588         rc->params[i] = k;
 589         all_bits += rice_encode_count(sums[i], cnt, k);
 590         cnt = n >> porder;
 591     }
 592
 593     rc->porder = porder;
 594
 595     return all_bits;
 596 }
 597
 598
 599 static void calc_sums(int pmin, int pmax, uint32_t *data, int n, int pred_order,
 600                       uint32_t sums[][MAX_PARTITIONS])
 601 {
 602     int i, j;
 603     int parts;
 604     uint32_t *res, *res_end;
 605
 606     /* sums for highest level */
 607     parts   = (1 << pmax);
 608     res     = &data[pred_order];
 609     res_end = &data[n >> pmax];
 610     for (i = 0; i < parts; i++) {
 611         uint32_t sum = 0;
 612         while (res < res_end)
 613             sum += *(res++);
 614         sums[pmax][i] = sum;
 615         res_end += n >> pmax;
 616     }
 617     /* sums for lower levels */
 618     for (i = pmax - 1; i >= pmin; i--) {
 619         parts = (1 << i);
 620         for (j = 0; j < parts; j++)
 621             sums[i][j] = sums[i+1][2*j] + sums[i+1][2*j+1];
 622     }
 623 }
 624
 625
 626 static uint32_t calc_rice_params(RiceContext *rc, int pmin, int pmax,
 627                                  int32_t *data, int n, int pred_order)
 628 {
 629     int i;
 630     uint32_t bits[MAX_PARTITION_ORDER+1];
 631     int opt_porder;
 632     RiceContext tmp_rc;
 633     uint32_t *udata;
 634     uint32_t sums[MAX_PARTITION_ORDER+1][MAX_PARTITIONS];
 635
 636     assert(pmin >= 0 && pmin <= MAX_PARTITION_ORDER);
 637     assert(pmax >= 0 && pmax <= MAX_PARTITION_ORDER);
 638     assert(pmin <= pmax);
 639
 640     udata = av_malloc(n * sizeof(uint32_t));
 641     for (i = 0; i < n; i++)
 642         udata[i] = (2*data[i]) ^ (data[i]>>31);
 643
 644     calc_sums(pmin, pmax, udata, n, pred_order, sums);
 645
 646     opt_porder = pmin;
 647     bits[pmin] = UINT32_MAX;
 648     for (i = pmin; i <= pmax; i++) {
 649         bits[i] = calc_optimal_rice_params(&tmp_rc, i, sums[i], n, pred_order);
 650         if (bits[i] <= bits[opt_porder]) {
 651             opt_porder = i;
 652             *rc = tmp_rc;
 653         }
 654     }
 655
 656     av_freep(&udata);
 657     return bits[opt_porder];
 658 }
 659
 660
 661 static int get_max_p_order(int max_porder, int n, int order)
 662 {
 663     int porder = FFMIN(max_porder, av_log2(n^(n-1)));
 664     if (order > 0)
 665         porder = FFMIN(porder, av_log2(n/order));
 666     return porder;
 667 }
 668
 669
 670 static uint32_t find_subframe_rice_params(FlacEncodeContext *s,
 671                                           FlacSubframe *sub, int pred_order)
 672 {
 673     int pmin = get_max_p_order(s->options.min_partition_order,
 674                                s->frame.blocksize, pred_order);
 675     int pmax = get_max_p_order(s->options.max_partition_order,
 676                                s->frame.blocksize, pred_order);
 677
 678     uint32_t bits = 8 + pred_order * sub->obits + 2 + 4;
 679     if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_LPC)
 680         bits += 4 + 5 + pred_order * s->options.lpc_coeff_precision;
 681     bits += calc_rice_params(&sub->rc, pmin, pmax, sub->residual,
 682                              s->frame.blocksize, pred_order);
 683     return bits;
 684 }
 685
 686
 687 static void encode_residual_fixed(int32_t *res, const int32_t *smp, int n,
 688                                   int order)
 689 {
 690     int i;
 691
 692     for (i = 0; i < order; i++)
 693         res[i] = smp[i];
 694
 695     if (order == 0) {
 696         for (i = order; i < n; i++)
 697             res[i] = smp[i];
 698     } else if (order == 1) {
 699         for (i = order; i < n; i++)
 700             res[i] = smp[i] - smp[i-1];
 701     } else if (order == 2) {
 702         int a = smp[order-1] - smp[order-2];
 703         for (i = order; i < n; i += 2) {
 704             int b    = smp[i  ] - smp[i-1];
 705             res[i]   = b - a;
 706             a        = smp[i+1] - smp[i  ];
 707             res[i+1] = a - b;
 708         }
 709     } else if (order == 3) {
 710         int a = smp[order-1] -   smp[order-2];
 711         int c = smp[order-1] - 2*smp[order-2] + smp[order-3];
 712         for (i = order; i < n; i += 2) {
 713             int b    = smp[i  ] - smp[i-1];
 714             int d    = b - a;
 715             res[i]   = d - c;
 716             a        = smp[i+1] - smp[i  ];
 717             c        = a - b;
 718             res[i+1] = c - d;
 719         }
 720     } else {
 721         int a = smp[order-1] -   smp[order-2];
 722         int c = smp[order-1] - 2*smp[order-2] +   smp[order-3];
 723         int e = smp[order-1] - 3*smp[order-2] + 3*smp[order-3] - smp[order-4];
 724         for (i = order; i < n; i += 2) {
 725             int b    = smp[i  ] - smp[i-1];
 726             int d    = b - a;
 727             int f    = d - c;
 728             res[i  ] = f - e;
 729             a        = smp[i+1] - smp[i  ];
 730             c        = a - b;
 731             e        = c - d;
 732             res[i+1] = e - f;
 733         }
 734     }
 735 }
 736
 737
 738 #define LPC1(x) {\
 739     int c = coefs[(x)-1];\
 740     p0   += c * s;\
 741     s     = smp[i-(x)+1];\
 742     p1   += c * s;\
 743 }
 744
 745 static av_always_inline void encode_residual_lpc_unrolled(int32_t *res,
 746                                     const int32_t *smp, int n, int order,
 747                                     const int32_t *coefs, int shift, int big)
 748 {
 749     int i;
 750     for (i = order; i < n; i += 2) {
 751         int s  = smp[i-order];
 752         int p0 = 0, p1 = 0;
 753         if (big) {
 754             switch (order) {
 755             case 32: LPC1(32)
 756             case 31: LPC1(31)
 757             case 30: LPC1(30)
 758             case 29: LPC1(29)
 759             case 28: LPC1(28)
 760             case 27: LPC1(27)
 761             case 26: LPC1(26)
 762             case 25: LPC1(25)
 763             case 24: LPC1(24)
 764             case 23: LPC1(23)
 765             case 22: LPC1(22)
 766             case 21: LPC1(21)
 767             case 20: LPC1(20)
 768             case 19: LPC1(19)
 769             case 18: LPC1(18)
 770             case 17: LPC1(17)
 771             case 16: LPC1(16)
 772             case 15: LPC1(15)
 773             case 14: LPC1(14)
 774             case 13: LPC1(13)
 775             case 12: LPC1(12)
 776             case 11: LPC1(11)
 777             case 10: LPC1(10)
 778             case  9: LPC1( 9)
 779                      LPC1( 8)
 780                      LPC1( 7)
 781                      LPC1( 6)
 782                      LPC1( 5)
 783                      LPC1( 4)
 784                      LPC1( 3)
 785                      LPC1( 2)
 786                      LPC1( 1)
 787             }
 788         } else {
 789             switch (order) {
 790             case  8: LPC1( 8)
 791             case  7: LPC1( 7)
 792             case  6: LPC1( 6)
 793             case  5: LPC1( 5)
 794             case  4: LPC1( 4)
 795             case  3: LPC1( 3)
 796             case  2: LPC1( 2)
 797             case  1: LPC1( 1)
 798             }
 799         }
 800         res[i  ] = smp[i  ] - (p0 >> shift);
 801         res[i+1] = smp[i+1] - (p1 >> shift);
 802     }
 803 }
 804
 805
 806 static void encode_residual_lpc(int32_t *res, const int32_t *smp, int n,
 807                                 int order, const int32_t *coefs, int shift)
 808 {
 809     int i;
 810     for (i = 0; i < order; i++)
 811         res[i] = smp[i];
 812 #if CONFIG_SMALL
 813     for (i = order; i < n; i += 2) {
 814         int j;
 815         int s  = smp[i];
 816         int p0 = 0, p1 = 0;
 817         for (j = 0; j < order; j++) {
 818             int c = coefs[j];
 819             p1   += c * s;
 820             s     = smp[i-j-1];
 821             p0   += c * s;
 822         }
 823         res[i  ] = smp[i  ] - (p0 >> shift);
 824         res[i+1] = smp[i+1] - (p1 >> shift);
 825     }
 826 #else
 827     switch (order) {
 828     case  1: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 1, coefs, shift, 0); break;
 829     case  2: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 2, coefs, shift, 0); break;
 830     case  3: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 3, coefs, shift, 0); break;
 831     case  4: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 4, coefs, shift, 0); break;
 832     case  5: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 5, coefs, shift, 0); break;
 833     case  6: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 6, coefs, shift, 0); break;
 834     case  7: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 7, coefs, shift, 0); break;
 835     case  8: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 8, coefs, shift, 0); break;
 836     default: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, order, coefs, shift, 1); break;
 837     }
 838 #endif
 839 }
 840
 841
 842 static int encode_residual_ch(FlacEncodeContext *s, int ch)
 843 {
 844     int i, n;
 845     int min_order, max_order, opt_order, omethod;
 846     FlacFrame *frame;
 847     FlacSubframe *sub;
 848     int32_t coefs[MAX_LPC_ORDER][MAX_LPC_ORDER];
 849     int shift[MAX_LPC_ORDER];
 850     int32_t *res, *smp;
 851
 852     frame = &s->frame;
 853     sub   = &frame->subframes[ch];
 854     res   = sub->residual;
 855     smp   = sub->samples;
 856     n     = frame->blocksize;
 857
 858     /* CONSTANT */
 859     for (i = 1; i < n; i++)
 860         if(smp[i] != smp[0])
 861             break;
 862     if (i == n) {
 863         sub->type = sub->type_code = FLAC_SUBFRAME_CONSTANT;
 864         res[0] = smp[0];
 865         return subframe_count_exact(s, sub, 0);
 866     }
 867
 868     /* VERBATIM */
 869     if (frame->verbatim_only || n < 5) {
 870         sub->type = sub->type_code = FLAC_SUBFRAME_VERBATIM;
 871         memcpy(res, smp, n * sizeof(int32_t));
 872         return subframe_count_exact(s, sub, 0);
 873     }
 874
 875     min_order  = s->options.min_prediction_order;
 876     max_order  = s->options.max_prediction_order;
 877     omethod    = s->options.prediction_order_method;
 878
 879     /* FIXED */
 880     sub->type = FLAC_SUBFRAME_FIXED;
 881     if (s->options.lpc_type == AV_LPC_TYPE_NONE  ||
 882         s->options.lpc_type == AV_LPC_TYPE_FIXED || n <= max_order) {
 883         uint32_t bits[MAX_FIXED_ORDER+1];
 884         if (max_order > MAX_FIXED_ORDER)
 885             max_order = MAX_FIXED_ORDER;
 886         opt_order = 0;
 887         bits[0]   = UINT32_MAX;
 888         for (i = min_order; i <= max_order; i++) {
 889             encode_residual_fixed(res, smp, n, i);
 890             bits[i] = find_subframe_rice_params(s, sub, i);
 891             if (bits[i] < bits[opt_order])
 892                 opt_order = i;
 893         }
 894         sub->order     = opt_order;
 895         sub->type_code = sub->type | sub->order;
 896         if (sub->order != max_order) {
 897             encode_residual_fixed(res, smp, n, sub->order);
 898             find_subframe_rice_params(s, sub, sub->order);
 899         }
 900         return subframe_count_exact(s, sub, sub->order);
 901     }
 902
 903     /* LPC */
 904     sub->type = FLAC_SUBFRAME_LPC;
 905     opt_order = ff_lpc_calc_coefs(&s->dsp, smp, n, min_order, max_order,
 906                                   s->options.lpc_coeff_precision, coefs, shift, s->options.lpc_type,
 907                                   s->options.lpc_passes, omethod,
 908                                   MAX_LPC_SHIFT, 0);
 909
 910     if (omethod == ORDER_METHOD_2LEVEL ||
 911         omethod == ORDER_METHOD_4LEVEL ||
 912         omethod == ORDER_METHOD_8LEVEL) {
 913         int levels = 1 << omethod;
 914         uint32_t bits[1 << ORDER_METHOD_8LEVEL];
 915         int order;
 916         int opt_index   = levels-1;
 917         opt_order       = max_order-1;
 918         bits[opt_index] = UINT32_MAX;
 919         for (i = levels-1; i >= 0; i--) {
 920             order = min_order + (((max_order-min_order+1) * (i+1)) / levels)-1;
 921             if (order < 0)
 922                 order = 0;
 923             encode_residual_lpc(res, smp, n, order+1, coefs[order], shift[order]);
 924             bits[i] = find_subframe_rice_params(s, sub, order+1);
 925             if (bits[i] < bits[opt_index]) {
 926                 opt_index = i;
 927                 opt_order = order;
 928             }
 929         }
 930         opt_order++;
 931     } else if (omethod == ORDER_METHOD_SEARCH) {
 932         // brute-force optimal order search
 933         uint32_t bits[MAX_LPC_ORDER];
 934         opt_order = 0;
 935         bits[0]   = UINT32_MAX;
 936         for (i = min_order-1; i < max_order; i++) {
 937             encode_residual_lpc(res, smp, n, i+1, coefs[i], shift[i]);
 938             bits[i] = find_subframe_rice_params(s, sub, i+1);
 939             if (bits[i] < bits[opt_order])
 940                 opt_order = i;
 941         }
 942         opt_order++;
 943     } else if (omethod == ORDER_METHOD_LOG) {
 944         uint32_t bits[MAX_LPC_ORDER];
 945         int step;
 946
 947         opt_order = min_order - 1 + (max_order-min_order)/3;
 948         memset(bits, -1, sizeof(bits));
 949
 950         for (step = 16; step; step >>= 1) {
 951             int last = opt_order;
 952             for (i = last-step; i <= last+step; i += step) {
 953                 if (i < min_order-1 || i >= max_order || bits[i] < UINT32_MAX)
 954                     continue;
 955                 encode_residual_lpc(res, smp, n, i+1, coefs[i], shift[i]);
 956                 bits[i] = find_subframe_rice_params(s, sub, i+1);
 957                 if (bits[i] < bits[opt_order])
 958                     opt_order = i;
 959             }
 960         }
 961         opt_order++;
 962     }
 963
 964     sub->order     = opt_order;
 965     sub->type_code = sub->type | (sub->order-1);
 966     sub->shift     = shift[sub->order-1];
 967     for (i = 0; i < sub->order; i++)
 968         sub->coefs[i] = coefs[sub->order-1][i];
 969
 970     encode_residual_lpc(res, smp, n, sub->order, sub->coefs, sub->shift);
 971
 972     find_subframe_rice_params(s, sub, sub->order);
 973
 974     return subframe_count_exact(s, sub, sub->order);
 975 }
 976
 977
 978 static int count_frame_header(FlacEncodeContext *s)
 979 {
 980     uint8_t tmp;
 981     int count;
 982
 983     /*
 984     <14> Sync code
 985     <1>  Reserved
 986     <1>  Blocking strategy
 987     <4>  Block size in inter-channel samples
 988     <4>  Sample rate
 989     <4>  Channel assignment
 990     <3>  Sample size in bits
 991     <1>  Reserved
 992     */
 993     count = 32;
 994
 995     /* coded frame number */
 996     PUT_UTF8(s->frame_count, tmp, count += 8;)
 997
 998     /* explicit block size */
 999     if (s->frame.bs_code[0] == 6)
1000         count += 8;
1001     else if (s->frame.bs_code[0] == 7)
1002         count += 16;
1003
1004     /* explicit sample rate */
1005     count += ((s->sr_code[0] == 12) + (s->sr_code[0] > 12)) * 8;
1006
1007     /* frame header CRC-8 */
1008     count += 8;
1009
1010     return count;
1011 }
1012
1013
1014 static int encode_frame(FlacEncodeContext *s)
1015 {
1016     int ch, count;
1017
1018     count = count_frame_header(s);
1019
1020     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++)
1021         count += encode_residual_ch(s, ch);
1022
1023     count += (8 - (count & 7)) & 7; // byte alignment
1024     count += 16;                    // CRC-16
1025
1026     return count >> 3;
1027 }
1028
1029
1030 static int estimate_stereo_mode(int32_t *left_ch, int32_t *right_ch, int n)
1031 {
1032     int i, best;
1033     int32_t lt, rt;
1034     uint64_t sum[4];
1035     uint64_t score[4];
1036     int k;
1037
1038     /* calculate sum of 2nd order residual for each channel */
1039     sum[0] = sum[1] = sum[2] = sum[3] = 0;
1040     for (i = 2; i < n; i++) {
1041         lt = left_ch[i]  - 2*left_ch[i-1]  + left_ch[i-2];
1042         rt = right_ch[i] - 2*right_ch[i-1] + right_ch[i-2];
1043         sum[2] += FFABS((lt + rt) >> 1);
1044         sum[3] += FFABS(lt - rt);
1045         sum[0] += FFABS(lt);
1046         sum[1] += FFABS(rt);
1047     }
1048     /* estimate bit counts */
1049     for (i = 0; i < 4; i++) {
1050         k      = find_optimal_param(2 * sum[i], n);
1051         sum[i] = rice_encode_count( 2 * sum[i], n, k);
1052     }
1053
1054     /* calculate score for each mode */
1055     score[0] = sum[0] + sum[1];
1056     score[1] = sum[0] + sum[3];
1057     score[2] = sum[1] + sum[3];
1058     score[3] = sum[2] + sum[3];
1059
1060     /* return mode with lowest score */
1061     best = 0;
1062     for (i = 1; i < 4; i++)
1063         if (score[i] < score[best])
1064             best = i;
1065     if (best == 0) {
1066         return FLAC_CHMODE_INDEPENDENT;
1067     } else if (best == 1) {
1068         return FLAC_CHMODE_LEFT_SIDE;
1069     } else if (best == 2) {
1070         return FLAC_CHMODE_RIGHT_SIDE;
1071     } else {
1072         return FLAC_CHMODE_MID_SIDE;
1073     }
1074 }
1075
1076
1077 /**
1078  * Perform stereo channel decorrelation.
1079  */
1080 static void channel_decorrelation(FlacEncodeContext *s)
1081 {
1082     FlacFrame *frame;
1083     int32_t *left, *right;
1084     int i, n;
1085
1086     frame = &s->frame;
1087     n     = frame->blocksize;
1088     left  = frame->subframes[0].samples;
1089     right = frame->subframes[1].samples;
1090
1091     if (s->channels != 2) {
1092         frame->ch_mode = FLAC_CHMODE_INDEPENDENT;
1093         return;
1094     }
1095
1096     frame->ch_mode = estimate_stereo_mode(left, right, n);
1097
1098     /* perform decorrelation and adjust bits-per-sample */
1099     if (frame->ch_mode == FLAC_CHMODE_INDEPENDENT)
1100         return;
1101     if (frame->ch_mode == FLAC_CHMODE_MID_SIDE) {
1102         int32_t tmp;
1103         for (i = 0; i < n; i++) {
1104             tmp      = left[i];
1105             left[i]  = (tmp + right[i]) >> 1;
1106             right[i] =  tmp - right[i];
1107         }
1108         frame->subframes[1].obits++;
1109     } else if (frame->ch_mode == FLAC_CHMODE_LEFT_SIDE) {
1110         for (i = 0; i < n; i++)
1111             right[i] = left[i] - right[i];
1112         frame->subframes[1].obits++;
1113     } else {
1114         for (i = 0; i < n; i++)
1115             left[i] -= right[i];
1116         frame->subframes[0].obits++;
1117     }
1118 }
1119
1120
1121 static void write_utf8(PutBitContext *pb, uint32_t val)
1122 {
1123     uint8_t tmp;
1124     PUT_UTF8(val, tmp, put_bits(pb, 8, tmp);)
1125 }
1126
1127
1128 static void write_frame_header(FlacEncodeContext *s)
1129 {
1130     FlacFrame *frame;
1131     int crc;
1132
1133     frame = &s->frame;
1134
1135     put_bits(&s->pb, 16, 0xFFF8);
1136     put_bits(&s->pb, 4, frame->bs_code[0]);
1137     put_bits(&s->pb, 4, s->sr_code[0]);
1138
1139     if (frame->ch_mode == FLAC_CHMODE_INDEPENDENT)
1140         put_bits(&s->pb, 4, s->channels-1);
1141     else
1142         put_bits(&s->pb, 4, frame->ch_mode);
1143
1144     put_bits(&s->pb, 3, 4); /* bits-per-sample code */
1145     put_bits(&s->pb, 1, 0);
1146     write_utf8(&s->pb, s->frame_count);
1147
1148     if (frame->bs_code[0] == 6)
1149         put_bits(&s->pb, 8, frame->bs_code[1]);
1150     else if (frame->bs_code[0] == 7)
1151         put_bits(&s->pb, 16, frame->bs_code[1]);
1152
1153     if (s->sr_code[0] == 12)
1154         put_bits(&s->pb, 8, s->sr_code[1]);
1155     else if (s->sr_code[0] > 12)
1156         put_bits(&s->pb, 16, s->sr_code[1]);
1157
1158     flush_put_bits(&s->pb);
1159     crc = av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_8_ATM), 0, s->pb.buf,
1160                  put_bits_count(&s->pb) >> 3);
1161     put_bits(&s->pb, 8, crc);
1162 }
1163
1164
1165 static void write_subframes(FlacEncodeContext *s)
1166 {
1167     int ch;
1168
1169     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
1170         FlacSubframe *sub = &s->frame.subframes[ch];
1171         int i, p, porder, psize;
1172         int32_t *part_end;
1173         int32_t *res       =  sub->residual;
1174         int32_t *frame_end = &sub->residual[s->frame.blocksize];
1175
1176         /* subframe header */
1177         put_bits(&s->pb, 1, 0);
1178         put_bits(&s->pb, 6, sub->type_code);
1179         put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no wasted bits */
1180
1181         /* subframe */
1182         if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_CONSTANT) {
1183             put_sbits(&s->pb, sub->obits, res[0]);
1184         } else if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_VERBATIM) {
1185             while (res < frame_end)
1186                 put_sbits(&s->pb, sub->obits, *res++);
1187         } else {
1188             /* warm-up samples */
1189             for (i = 0; i < sub->order; i++)
1190                 put_sbits(&s->pb, sub->obits, *res++);
1191
1192             /* LPC coefficients */
1193             if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_LPC) {
1194                 int cbits = s->options.lpc_coeff_precision;
1195                 put_bits( &s->pb, 4, cbits-1);
1196                 put_sbits(&s->pb, 5, sub->shift);
1197                 for (i = 0; i < sub->order; i++)
1198                     put_sbits(&s->pb, cbits, sub->coefs[i]);
1199             }
1200
1201             /* rice-encoded block */
1202             put_bits(&s->pb, 2, 0);
1203
1204             /* partition order */
1205             porder  = sub->rc.porder;
1206             psize   = s->frame.blocksize >> porder;
1207             put_bits(&s->pb, 4, porder);
1208
1209             /* residual */
1210             part_end  = &sub->residual[psize];
1211             for (p = 0; p < 1 << porder; p++) {
1212                 int k = sub->rc.params[p];
1213                 put_bits(&s->pb, 4, k);
1214                 while (res < part_end)
1215                     set_sr_golomb_flac(&s->pb, *res++, k, INT32_MAX, 0);
1216                 part_end = FFMIN(frame_end, part_end + psize);
1217             }
1218         }
1219     }
1220 }
1221
1222
1223 static void write_frame_footer(FlacEncodeContext *s)
1224 {
1225     int crc;
1226     flush_put_bits(&s->pb);
1227     crc = av_bswap16(av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_16_ANSI), 0, s->pb.buf,
1228                             put_bits_count(&s->pb)>>3));
1229     put_bits(&s->pb, 16, crc);
1230     flush_put_bits(&s->pb);
1231 }
1232
1233
1234 static int write_frame(FlacEncodeContext *s, uint8_t *frame, int buf_size)
1235 {
1236     init_put_bits(&s->pb, frame, buf_size);
1237     write_frame_header(s);
1238     write_subframes(s);
1239     write_frame_footer(s);
1240     return put_bits_count(&s->pb) >> 3;
1241 }
1242
1243
1244 static void update_md5_sum(FlacEncodeContext *s, const int16_t *samples)
1245 {
1246 #if HAVE_BIGENDIAN
1247     int i;
1248     for (i = 0; i < s->frame.blocksize * s->channels; i++) {
1249         int16_t smp = av_le2ne16(samples[i]);
1250         av_md5_update(s->md5ctx, (uint8_t *)&smp, 2);
1251     }
1252 #else
1253     av_md5_update(s->md5ctx, (const uint8_t *)samples, s->frame.blocksize*s->channels*2);
1254 #endif
1255 }
1256
1257
1258 static int flac_encode_frame(AVCodecContext *avctx, uint8_t *frame,
1259                              int buf_size, void *data)
1260 {
1261     FlacEncodeContext *s;
1262     const int16_t *samples = data;
1263     int frame_bytes, out_bytes;
1264
1265     s = avctx->priv_data;
1266
1267     /* when the last block is reached, update the header in extradata */
1268     if (!data) {
1269         s->max_framesize = s->max_encoded_framesize;
1270         av_md5_final(s->md5ctx, s->md5sum);
1271         write_streaminfo(s, avctx->extradata);
1272         return 0;
1273     }
1274
1275     /* change max_framesize for small final frame */
1276     if (avctx->frame_size < s->frame.blocksize) {
1277         s->max_framesize = ff_flac_get_max_frame_size(avctx->frame_size,
1278                                                       s->channels, 16);
1279     }
1280
1281     init_frame(s);
1282
1283     copy_samples(s, samples);
1284
1285     channel_decorrelation(s);
1286
1287     frame_bytes = encode_frame(s);
1288
1289     /* fallback to verbatim mode if the compressed frame is larger than it
1290        would be if encoded uncompressed. */
1291     if (frame_bytes > s->max_framesize) {
1292         s->frame.verbatim_only = 1;
1293         frame_bytes = encode_frame(s);
1294     }
1295
1296     if (buf_size < frame_bytes) {
1297         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "output buffer too small\n");
1298         return 0;
1299     }
1300     out_bytes = write_frame(s, frame, buf_size);
1301
1302     s->frame_count++;
1303     avctx->coded_frame->pts = s->sample_count;
1304     s->sample_count += avctx->frame_size;
1305     update_md5_sum(s, samples);
1306     if (out_bytes > s->max_encoded_framesize)
1307         s->max_encoded_framesize = out_bytes;
1308     if (out_bytes < s->min_framesize)
1309         s->min_framesize = out_bytes;
1310
1311     return out_bytes;
1312 }
1313
1314
1315 static av_cold int flac_encode_close(AVCodecContext *avctx)
1316 {
1317     if (avctx->priv_data) {
1318         FlacEncodeContext *s = avctx->priv_data;
1319         av_freep(&s->md5ctx);
1320     }
1321     av_freep(&avctx->extradata);
1322     avctx->extradata_size = 0;
1323     av_freep(&avctx->coded_frame);
1324     return 0;
1325 }
1326
1327
1328 AVCodec flac_encoder = {
1329     "flac",
1330     AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1331     CODEC_ID_FLAC,
1332     sizeof(FlacEncodeContext),
1333     flac_encode_init,
1334     flac_encode_frame,
1335     flac_encode_close,
1336     NULL,
1337     .capabilities = CODEC_CAP_SMALL_LAST_FRAME | CODEC_CAP_DELAY,
1338     .sample_fmts = (const enum AVSampleFormat[]){AV_SAMPLE_FMT_S16,AV_SAMPLE_FMT_NONE},
1339     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("FLAC (Free Lossless Audio Codec)"),
1340 };