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 #if FF_API_OLD_ENCODE_AUDIO
 398     avctx->coded_frame = avcodec_alloc_frame();
 399     if (!avctx->coded_frame)
 400         return AVERROR(ENOMEM);
 401 #endif
 402
 403     ret = ff_lpc_init(&s->lpc_ctx, avctx->frame_size,
 404                       s->options.max_prediction_order, FF_LPC_TYPE_LEVINSON);
 405
 406     ff_dsputil_init(&s->dsp, avctx);
 407     ff_flacdsp_init(&s->flac_dsp, avctx->sample_fmt,
 408                     avctx->bits_per_raw_sample);
 409
 410     dprint_compression_options(s);
 411
 412     return ret;
 413 }
 414
 415
 416 static void init_frame(FlacEncodeContext *s, int nb_samples)
 417 {
 418     int i, ch;
 419     FlacFrame *frame;
 420
 421     frame = &s->frame;
 422
 423     for (i = 0; i < 16; i++) {
 424         if (nb_samples == ff_flac_blocksize_table[i]) {
 425             frame->blocksize  = ff_flac_blocksize_table[i];
 426             frame->bs_code[0] = i;
 427             frame->bs_code[1] = 0;
 428             break;
 429         }
 430     }
 431     if (i == 16) {
 432         frame->blocksize = nb_samples;
 433         if (frame->blocksize <= 256) {
 434             frame->bs_code[0] = 6;
 435             frame->bs_code[1] = frame->blocksize-1;
 436         } else {
 437             frame->bs_code[0] = 7;
 438             frame->bs_code[1] = frame->blocksize-1;
 439         }
 440     }
 441
 442     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
 443         FlacSubframe *sub = &frame->subframes[ch];
 444
 445         sub->wasted = 0;
 446         sub->obits  = s->avctx->bits_per_raw_sample;
 447
 448         if (sub->obits > 16)
 449             sub->rc.coding_mode = CODING_MODE_RICE2;
 450         else
 451             sub->rc.coding_mode = CODING_MODE_RICE;
 452     }
 453
 454     frame->verbatim_only = 0;
 455 }
 456
 457
 458 /**
 459  * Copy channel-interleaved input samples into separate subframes.
 460  */
 461 static void copy_samples(FlacEncodeContext *s, const void *samples)
 462 {
 463     int i, j, ch;
 464     FlacFrame *frame;
 465     int shift = av_get_bytes_per_sample(s->avctx->sample_fmt) * 8 -
 466                 s->avctx->bits_per_raw_sample;
 467
 468 #define COPY_SAMPLES(bits) do {                                     \
 469     const int ## bits ## _t *samples0 = samples;                    \
 470     frame = &s->frame;                                              \
 471     for (i = 0, j = 0; i < frame->blocksize; i++)                   \
 472         for (ch = 0; ch < s->channels; ch++, j++)                   \
 473             frame->subframes[ch].samples[i] = samples0[j] >> shift; \
 474 } while (0)
 475
 476     if (s->avctx->sample_fmt == AV_SAMPLE_FMT_S16)
 477         COPY_SAMPLES(16);
 478     else
 479         COPY_SAMPLES(32);
 480 }
 481
 482
 483 static uint64_t rice_count_exact(int32_t *res, int n, int k)
 484 {
 485     int i;
 486     uint64_t count = 0;
 487
 488     for (i = 0; i < n; i++) {
 489         int32_t v = -2 * res[i] - 1;
 490         v ^= v >> 31;
 491         count += (v >> k) + 1 + k;
 492     }
 493     return count;
 494 }
 495
 496
 497 static uint64_t subframe_count_exact(FlacEncodeContext *s, FlacSubframe *sub,
 498                                      int pred_order)
 499 {
 500     int p, porder, psize;
 501     int i, part_end;
 502     uint64_t count = 0;
 503
 504     /* subframe header */
 505     count += 8;
 506
 507     /* subframe */
 508     if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_CONSTANT) {
 509         count += sub->obits;
 510     } else if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_VERBATIM) {
 511         count += s->frame.blocksize * sub->obits;
 512     } else {
 513         /* warm-up samples */
 514         count += pred_order * sub->obits;
 515
 516         /* LPC coefficients */
 517         if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_LPC)
 518             count += 4 + 5 + pred_order * s->options.lpc_coeff_precision;
 519
 520         /* rice-encoded block */
 521         count += 2;
 522
 523         /* partition order */
 524         porder = sub->rc.porder;
 525         psize  = s->frame.blocksize >> porder;
 526         count += 4;
 527
 528         /* residual */
 529         i        = pred_order;
 530         part_end = psize;
 531         for (p = 0; p < 1 << porder; p++) {
 532             int k = sub->rc.params[p];
 533             count += sub->rc.coding_mode;
 534             count += rice_count_exact(&sub->residual[i], part_end - i, k);
 535             i = part_end;
 536             part_end = FFMIN(s->frame.blocksize, part_end + psize);
 537         }
 538     }
 539
 540     return count;
 541 }
 542
 543
 544 #define rice_encode_count(sum, n, k) (((n)*((k)+1))+((sum-(n>>1))>>(k)))
 545
 546 /**
 547  * Solve for d/dk(rice_encode_count) = n-((sum-(n>>1))>>(k+1)) = 0.
 548  */
 549 static int find_optimal_param(uint64_t sum, int n, int max_param)
 550 {
 551     int k;
 552     uint64_t sum2;
 553
 554     if (sum <= n >> 1)
 555         return 0;
 556     sum2 = sum - (n >> 1);
 557     k    = av_log2(av_clipl_int32(sum2 / n));
 558     return FFMIN(k, max_param);
 559 }
 560
 561
 562 static uint64_t calc_optimal_rice_params(RiceContext *rc, int porder,
 563                                          uint64_t *sums, int n, int pred_order)
 564 {
 565     int i;
 566     int k, cnt, part, max_param;
 567     uint64_t all_bits;
 568
 569     max_param = (1 << rc->coding_mode) - 2;
 570
 571     part     = (1 << porder);
 572     all_bits = 4 * part;
 573
 574     cnt = (n >> porder) - pred_order;
 575     for (i = 0; i < part; i++) {
 576         k = find_optimal_param(sums[i], cnt, max_param);
 577         rc->params[i] = k;
 578         all_bits += rice_encode_count(sums[i], cnt, k);
 579         cnt = n >> porder;
 580     }
 581
 582     rc->porder = porder;
 583
 584     return all_bits;
 585 }
 586
 587
 588 static void calc_sums(int pmin, int pmax, uint32_t *data, int n, int pred_order,
 589                       uint64_t sums[][MAX_PARTITIONS])
 590 {
 591     int i, j;
 592     int parts;
 593     uint32_t *res, *res_end;
 594
 595     /* sums for highest level */
 596     parts   = (1 << pmax);
 597     res     = &data[pred_order];
 598     res_end = &data[n >> pmax];
 599     for (i = 0; i < parts; i++) {
 600         uint64_t sum = 0;
 601         while (res < res_end)
 602             sum += *(res++);
 603         sums[pmax][i] = sum;
 604         res_end += n >> pmax;
 605     }
 606     /* sums for lower levels */
 607     for (i = pmax - 1; i >= pmin; i--) {
 608         parts = (1 << i);
 609         for (j = 0; j < parts; j++)
 610             sums[i][j] = sums[i+1][2*j] + sums[i+1][2*j+1];
 611     }
 612 }
 613
 614
 615 static uint64_t calc_rice_params(RiceContext *rc, int pmin, int pmax,
 616                                  int32_t *data, int n, int pred_order)
 617 {
 618     int i;
 619     uint64_t bits[MAX_PARTITION_ORDER+1];
 620     int opt_porder;
 621     RiceContext tmp_rc;
 622     uint32_t *udata;
 623     uint64_t sums[MAX_PARTITION_ORDER+1][MAX_PARTITIONS];
 624
 625     assert(pmin >= 0 && pmin <= MAX_PARTITION_ORDER);
 626     assert(pmax >= 0 && pmax <= MAX_PARTITION_ORDER);
 627     assert(pmin <= pmax);
 628
 629     tmp_rc.coding_mode = rc->coding_mode;
 630
 631     udata = av_malloc(n * sizeof(uint32_t));
 632     for (i = 0; i < n; i++)
 633         udata[i] = (2*data[i]) ^ (data[i]>>31);
 634
 635     calc_sums(pmin, pmax, udata, n, pred_order, sums);
 636
 637     opt_porder = pmin;
 638     bits[pmin] = UINT32_MAX;
 639     for (i = pmin; i <= pmax; i++) {
 640         bits[i] = calc_optimal_rice_params(&tmp_rc, i, sums[i], n, pred_order);
 641         if (bits[i] <= bits[opt_porder]) {
 642             opt_porder = i;
 643             *rc = tmp_rc;
 644         }
 645     }
 646
 647     av_freep(&udata);
 648     return bits[opt_porder];
 649 }
 650
 651
 652 static int get_max_p_order(int max_porder, int n, int order)
 653 {
 654     int porder = FFMIN(max_porder, av_log2(n^(n-1)));
 655     if (order > 0)
 656         porder = FFMIN(porder, av_log2(n/order));
 657     return porder;
 658 }
 659
 660
 661 static uint64_t find_subframe_rice_params(FlacEncodeContext *s,
 662                                           FlacSubframe *sub, int pred_order)
 663 {
 664     int pmin = get_max_p_order(s->options.min_partition_order,
 665                                s->frame.blocksize, pred_order);
 666     int pmax = get_max_p_order(s->options.max_partition_order,
 667                                s->frame.blocksize, pred_order);
 668
 669     uint64_t bits = 8 + pred_order * sub->obits + 2 + sub->rc.coding_mode;
 670     if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_LPC)
 671         bits += 4 + 5 + pred_order * s->options.lpc_coeff_precision;
 672     bits += calc_rice_params(&sub->rc, pmin, pmax, sub->residual,
 673                              s->frame.blocksize, pred_order);
 674     return bits;
 675 }
 676
 677
 678 static void encode_residual_fixed(int32_t *res, const int32_t *smp, int n,
 679                                   int order)
 680 {
 681     int i;
 682
 683     for (i = 0; i < order; i++)
 684         res[i] = smp[i];
 685
 686     if (order == 0) {
 687         for (i = order; i < n; i++)
 688             res[i] = smp[i];
 689     } else if (order == 1) {
 690         for (i = order; i < n; i++)
 691             res[i] = smp[i] - smp[i-1];
 692     } else if (order == 2) {
 693         int a = smp[order-1] - smp[order-2];
 694         for (i = order; i < n; i += 2) {
 695             int b    = smp[i  ] - smp[i-1];
 696             res[i]   = b - a;
 697             a        = smp[i+1] - smp[i  ];
 698             res[i+1] = a - b;
 699         }
 700     } else if (order == 3) {
 701         int a = smp[order-1] -   smp[order-2];
 702         int c = smp[order-1] - 2*smp[order-2] + smp[order-3];
 703         for (i = order; i < n; i += 2) {
 704             int b    = smp[i  ] - smp[i-1];
 705             int d    = b - a;
 706             res[i]   = d - c;
 707             a        = smp[i+1] - smp[i  ];
 708             c        = a - b;
 709             res[i+1] = c - d;
 710         }
 711     } else {
 712         int a = smp[order-1] -   smp[order-2];
 713         int c = smp[order-1] - 2*smp[order-2] +   smp[order-3];
 714         int e = smp[order-1] - 3*smp[order-2] + 3*smp[order-3] - smp[order-4];
 715         for (i = order; i < n; i += 2) {
 716             int b    = smp[i  ] - smp[i-1];
 717             int d    = b - a;
 718             int f    = d - c;
 719             res[i  ] = f - e;
 720             a        = smp[i+1] - smp[i  ];
 721             c        = a - b;
 722             e        = c - d;
 723             res[i+1] = e - f;
 724         }
 725     }
 726 }
 727
 728
 729 static int encode_residual_ch(FlacEncodeContext *s, int ch)
 730 {
 731     int i, n;
 732     int min_order, max_order, opt_order, omethod;
 733     FlacFrame *frame;
 734     FlacSubframe *sub;
 735     int32_t coefs[MAX_LPC_ORDER][MAX_LPC_ORDER];
 736     int shift[MAX_LPC_ORDER];
 737     int32_t *res, *smp;
 738
 739     frame = &s->frame;
 740     sub   = &frame->subframes[ch];
 741     res   = sub->residual;
 742     smp   = sub->samples;
 743     n     = frame->blocksize;
 744
 745     /* CONSTANT */
 746     for (i = 1; i < n; i++)
 747         if(smp[i] != smp[0])
 748             break;
 749     if (i == n) {
 750         sub->type = sub->type_code = FLAC_SUBFRAME_CONSTANT;
 751         res[0] = smp[0];
 752         return subframe_count_exact(s, sub, 0);
 753     }
 754
 755     /* VERBATIM */
 756     if (frame->verbatim_only || n < 5) {
 757         sub->type = sub->type_code = FLAC_SUBFRAME_VERBATIM;
 758         memcpy(res, smp, n * sizeof(int32_t));
 759         return subframe_count_exact(s, sub, 0);
 760     }
 761
 762     min_order  = s->options.min_prediction_order;
 763     max_order  = s->options.max_prediction_order;
 764     omethod    = s->options.prediction_order_method;
 765
 766     /* FIXED */
 767     sub->type = FLAC_SUBFRAME_FIXED;
 768     if (s->options.lpc_type == FF_LPC_TYPE_NONE  ||
 769         s->options.lpc_type == FF_LPC_TYPE_FIXED || n <= max_order) {
 770         uint64_t bits[MAX_FIXED_ORDER+1];
 771         if (max_order > MAX_FIXED_ORDER)
 772             max_order = MAX_FIXED_ORDER;
 773         opt_order = 0;
 774         bits[0]   = UINT32_MAX;
 775         for (i = min_order; i <= max_order; i++) {
 776             encode_residual_fixed(res, smp, n, i);
 777             bits[i] = find_subframe_rice_params(s, sub, i);
 778             if (bits[i] < bits[opt_order])
 779                 opt_order = i;
 780         }
 781         sub->order     = opt_order;
 782         sub->type_code = sub->type | sub->order;
 783         if (sub->order != max_order) {
 784             encode_residual_fixed(res, smp, n, sub->order);
 785             find_subframe_rice_params(s, sub, sub->order);
 786         }
 787         return subframe_count_exact(s, sub, sub->order);
 788     }
 789
 790     /* LPC */
 791     sub->type = FLAC_SUBFRAME_LPC;
 792     opt_order = ff_lpc_calc_coefs(&s->lpc_ctx, smp, n, min_order, max_order,
 793                                   s->options.lpc_coeff_precision, coefs, shift, s->options.lpc_type,
 794                                   s->options.lpc_passes, omethod,
 795                                   MAX_LPC_SHIFT, 0);
 796
 797     if (omethod == ORDER_METHOD_2LEVEL ||
 798         omethod == ORDER_METHOD_4LEVEL ||
 799         omethod == ORDER_METHOD_8LEVEL) {
 800         int levels = 1 << omethod;
 801         uint64_t bits[1 << ORDER_METHOD_8LEVEL];
 802         int order       = -1;
 803         int opt_index   = levels-1;
 804         opt_order       = max_order-1;
 805         bits[opt_index] = UINT32_MAX;
 806         for (i = levels-1; i >= 0; i--) {
 807             int last_order = order;
 808             order = min_order + (((max_order-min_order+1) * (i+1)) / levels)-1;
 809             order = av_clip(order, min_order - 1, max_order - 1);
 810             if (order == last_order)
 811                 continue;
 812             s->flac_dsp.lpc_encode(res, smp, n, order+1, coefs[order],
 813                                    shift[order]);
 814             bits[i] = find_subframe_rice_params(s, sub, order+1);
 815             if (bits[i] < bits[opt_index]) {
 816                 opt_index = i;
 817                 opt_order = order;
 818             }
 819         }
 820         opt_order++;
 821     } else if (omethod == ORDER_METHOD_SEARCH) {
 822         // brute-force optimal order search
 823         uint64_t bits[MAX_LPC_ORDER];
 824         opt_order = 0;
 825         bits[0]   = UINT32_MAX;
 826         for (i = min_order-1; i < max_order; i++) {
 827             s->flac_dsp.lpc_encode(res, smp, n, i+1, coefs[i], shift[i]);
 828             bits[i] = find_subframe_rice_params(s, sub, i+1);
 829             if (bits[i] < bits[opt_order])
 830                 opt_order = i;
 831         }
 832         opt_order++;
 833     } else if (omethod == ORDER_METHOD_LOG) {
 834         uint64_t bits[MAX_LPC_ORDER];
 835         int step;
 836
 837         opt_order = min_order - 1 + (max_order-min_order)/3;
 838         memset(bits, -1, sizeof(bits));
 839
 840         for (step = 16; step; step >>= 1) {
 841             int last = opt_order;
 842             for (i = last-step; i <= last+step; i += step) {
 843                 if (i < min_order-1 || i >= max_order || bits[i] < UINT32_MAX)
 844                     continue;
 845                 s->flac_dsp.lpc_encode(res, smp, n, i+1, coefs[i], shift[i]);
 846                 bits[i] = find_subframe_rice_params(s, sub, i+1);
 847                 if (bits[i] < bits[opt_order])
 848                     opt_order = i;
 849             }
 850         }
 851         opt_order++;
 852     }
 853
 854     sub->order     = opt_order;
 855     sub->type_code = sub->type | (sub->order-1);
 856     sub->shift     = shift[sub->order-1];
 857     for (i = 0; i < sub->order; i++)
 858         sub->coefs[i] = coefs[sub->order-1][i];
 859
 860     s->flac_dsp.lpc_encode(res, smp, n, sub->order, sub->coefs, sub->shift);
 861
 862     find_subframe_rice_params(s, sub, sub->order);
 863
 864     return subframe_count_exact(s, sub, sub->order);
 865 }
 866
 867
 868 static int count_frame_header(FlacEncodeContext *s)
 869 {
 870     uint8_t av_unused tmp;
 871     int count;
 872
 873     /*
 874     <14> Sync code
 875     <1>  Reserved
 876     <1>  Blocking strategy
 877     <4>  Block size in inter-channel samples
 878     <4>  Sample rate
 879     <4>  Channel assignment
 880     <3>  Sample size in bits
 881     <1>  Reserved
 882     */
 883     count = 32;
 884
 885     /* coded frame number */
 886     PUT_UTF8(s->frame_count, tmp, count += 8;)
 887
 888     /* explicit block size */
 889     if (s->frame.bs_code[0] == 6)
 890         count += 8;
 891     else if (s->frame.bs_code[0] == 7)
 892         count += 16;
 893
 894     /* explicit sample rate */
 895     count += ((s->sr_code[0] == 12) + (s->sr_code[0] > 12)) * 8;
 896
 897     /* frame header CRC-8 */
 898     count += 8;
 899
 900     return count;
 901 }
 902
 903
 904 static int encode_frame(FlacEncodeContext *s)
 905 {
 906     int ch;
 907     uint64_t count;
 908
 909     count = count_frame_header(s);
 910
 911     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++)
 912         count += encode_residual_ch(s, ch);
 913
 914     count += (8 - (count & 7)) & 7; // byte alignment
 915     count += 16;                    // CRC-16
 916
 917     count >>= 3;
 918     if (count > INT_MAX)
 919         return AVERROR_BUG;
 920     return count;
 921 }
 922
 923
 924 static void remove_wasted_bits(FlacEncodeContext *s)
 925 {
 926     int ch, i;
 927
 928     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
 929         FlacSubframe *sub = &s->frame.subframes[ch];
 930         int32_t v         = 0;
 931
 932         for (i = 0; i < s->frame.blocksize; i++) {
 933             v |= sub->samples[i];
 934             if (v & 1)
 935                 break;
 936         }
 937
 938         if (v && !(v & 1)) {
 939             v = av_ctz(v);
 940
 941             for (i = 0; i < s->frame.blocksize; i++)
 942                 sub->samples[i] >>= v;
 943
 944             sub->wasted = v;
 945             sub->obits -= v;
 946
 947             /* for 24-bit, check if removing wasted bits makes the range better
 948                suited for using RICE instead of RICE2 for entropy coding */
 949             if (sub->obits <= 17)
 950                 sub->rc.coding_mode = CODING_MODE_RICE;
 951         }
 952     }
 953 }
 954
 955
 956 static int estimate_stereo_mode(int32_t *left_ch, int32_t *right_ch, int n,
 957                                 int max_rice_param)
 958 {
 959     int i, best;
 960     int32_t lt, rt;
 961     uint64_t sum[4];
 962     uint64_t score[4];
 963     int k;
 964
 965     /* calculate sum of 2nd order residual for each channel */
 966     sum[0] = sum[1] = sum[2] = sum[3] = 0;
 967     for (i = 2; i < n; i++) {
 968         lt = left_ch[i]  - 2*left_ch[i-1]  + left_ch[i-2];
 969         rt = right_ch[i] - 2*right_ch[i-1] + right_ch[i-2];
 970         sum[2] += FFABS((lt + rt) >> 1);
 971         sum[3] += FFABS(lt - rt);
 972         sum[0] += FFABS(lt);
 973         sum[1] += FFABS(rt);
 974     }
 975     /* estimate bit counts */
 976     for (i = 0; i < 4; i++) {
 977         k      = find_optimal_param(2 * sum[i], n, max_rice_param);
 978         sum[i] = rice_encode_count( 2 * sum[i], n, k);
 979     }
 980
 981     /* calculate score for each mode */
 982     score[0] = sum[0] + sum[1];
 983     score[1] = sum[0] + sum[3];
 984     score[2] = sum[1] + sum[3];
 985     score[3] = sum[2] + sum[3];
 986
 987     /* return mode with lowest score */
 988     best = 0;
 989     for (i = 1; i < 4; i++)
 990         if (score[i] < score[best])
 991             best = i;
 992
 993     return best;
 994 }
 995
 996
 997 /**
 998  * Perform stereo channel decorrelation.
 999  */
1000 static void channel_decorrelation(FlacEncodeContext *s)
1001 {
1002     FlacFrame *frame;
1003     int32_t *left, *right;
1004     int i, n;
1005
1006     frame = &s->frame;
1007     n     = frame->blocksize;
1008     left  = frame->subframes[0].samples;
1009     right = frame->subframes[1].samples;
1010
1011     if (s->channels != 2) {
1012         frame->ch_mode = FLAC_CHMODE_INDEPENDENT;
1013         return;
1014     }
1015
1016     if (s->options.ch_mode < 0) {
1017         int max_rice_param = (1 << frame->subframes[0].rc.coding_mode) - 2;
1018         frame->ch_mode = estimate_stereo_mode(left, right, n, max_rice_param);
1019     } else
1020         frame->ch_mode = s->options.ch_mode;
1021
1022     /* perform decorrelation and adjust bits-per-sample */
1023     if (frame->ch_mode == FLAC_CHMODE_INDEPENDENT)
1024         return;
1025     if (frame->ch_mode == FLAC_CHMODE_MID_SIDE) {
1026         int32_t tmp;
1027         for (i = 0; i < n; i++) {
1028             tmp      = left[i];
1029             left[i]  = (tmp + right[i]) >> 1;
1030             right[i] =  tmp - right[i];
1031         }
1032         frame->subframes[1].obits++;
1033     } else if (frame->ch_mode == FLAC_CHMODE_LEFT_SIDE) {
1034         for (i = 0; i < n; i++)
1035             right[i] = left[i] - right[i];
1036         frame->subframes[1].obits++;
1037     } else {
1038         for (i = 0; i < n; i++)
1039             left[i] -= right[i];
1040         frame->subframes[0].obits++;
1041     }
1042 }
1043
1044
1045 static void write_utf8(PutBitContext *pb, uint32_t val)
1046 {
1047     uint8_t tmp;
1048     PUT_UTF8(val, tmp, put_bits(pb, 8, tmp);)
1049 }
1050
1051
1052 static void write_frame_header(FlacEncodeContext *s)
1053 {
1054     FlacFrame *frame;
1055     int crc;
1056
1057     frame = &s->frame;
1058
1059     put_bits(&s->pb, 16, 0xFFF8);
1060     put_bits(&s->pb, 4, frame->bs_code[0]);
1061     put_bits(&s->pb, 4, s->sr_code[0]);
1062
1063     if (frame->ch_mode == FLAC_CHMODE_INDEPENDENT)
1064         put_bits(&s->pb, 4, s->channels-1);
1065     else
1066         put_bits(&s->pb, 4, frame->ch_mode + FLAC_MAX_CHANNELS - 1);
1067
1068     put_bits(&s->pb, 3, s->bps_code);
1069     put_bits(&s->pb, 1, 0);
1070     write_utf8(&s->pb, s->frame_count);
1071
1072     if (frame->bs_code[0] == 6)
1073         put_bits(&s->pb, 8, frame->bs_code[1]);
1074     else if (frame->bs_code[0] == 7)
1075         put_bits(&s->pb, 16, frame->bs_code[1]);
1076
1077     if (s->sr_code[0] == 12)
1078         put_bits(&s->pb, 8, s->sr_code[1]);
1079     else if (s->sr_code[0] > 12)
1080         put_bits(&s->pb, 16, s->sr_code[1]);
1081
1082     flush_put_bits(&s->pb);
1083     crc = av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_8_ATM), 0, s->pb.buf,
1084                  put_bits_count(&s->pb) >> 3);
1085     put_bits(&s->pb, 8, crc);
1086 }
1087
1088
1089 static void write_subframes(FlacEncodeContext *s)
1090 {
1091     int ch;
1092
1093     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
1094         FlacSubframe *sub = &s->frame.subframes[ch];
1095         int i, p, porder, psize;
1096         int32_t *part_end;
1097         int32_t *res       =  sub->residual;
1098         int32_t *frame_end = &sub->residual[s->frame.blocksize];
1099
1100         /* subframe header */
1101         put_bits(&s->pb, 1, 0);
1102         put_bits(&s->pb, 6, sub->type_code);
1103         put_bits(&s->pb, 1, !!sub->wasted);
1104         if (sub->wasted)
1105             put_bits(&s->pb, sub->wasted, 1);
1106
1107         /* subframe */
1108         if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_CONSTANT) {
1109             put_sbits(&s->pb, sub->obits, res[0]);
1110         } else if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_VERBATIM) {
1111             while (res < frame_end)
1112                 put_sbits(&s->pb, sub->obits, *res++);
1113         } else {
1114             /* warm-up samples */
1115             for (i = 0; i < sub->order; i++)
1116                 put_sbits(&s->pb, sub->obits, *res++);
1117
1118             /* LPC coefficients */
1119             if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_LPC) {
1120                 int cbits = s->options.lpc_coeff_precision;
1121                 put_bits( &s->pb, 4, cbits-1);
1122                 put_sbits(&s->pb, 5, sub->shift);
1123                 for (i = 0; i < sub->order; i++)
1124                     put_sbits(&s->pb, cbits, sub->coefs[i]);
1125             }
1126
1127             /* rice-encoded block */
1128             put_bits(&s->pb, 2, sub->rc.coding_mode - 4);
1129
1130             /* partition order */
1131             porder  = sub->rc.porder;
1132             psize   = s->frame.blocksize >> porder;
1133             put_bits(&s->pb, 4, porder);
1134
1135             /* residual */
1136             part_end  = &sub->residual[psize];
1137             for (p = 0; p < 1 << porder; p++) {
1138                 int k = sub->rc.params[p];
1139                 put_bits(&s->pb, sub->rc.coding_mode, k);
1140                 while (res < part_end)
1141                     set_sr_golomb_flac(&s->pb, *res++, k, INT32_MAX, 0);
1142                 part_end = FFMIN(frame_end, part_end + psize);
1143             }
1144         }
1145     }
1146 }
1147
1148
1149 static void write_frame_footer(FlacEncodeContext *s)
1150 {
1151     int crc;
1152     flush_put_bits(&s->pb);
1153     crc = av_bswap16(av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_16_ANSI), 0, s->pb.buf,
1154                             put_bits_count(&s->pb)>>3));
1155     put_bits(&s->pb, 16, crc);
1156     flush_put_bits(&s->pb);
1157 }
1158
1159
1160 static int write_frame(FlacEncodeContext *s, AVPacket *avpkt)
1161 {
1162     init_put_bits(&s->pb, avpkt->data, avpkt->size);
1163     write_frame_header(s);
1164     write_subframes(s);
1165     write_frame_footer(s);
1166     return put_bits_count(&s->pb) >> 3;
1167 }
1168
1169
1170 static int update_md5_sum(FlacEncodeContext *s, const void *samples)
1171 {
1172     const uint8_t *buf;
1173     int buf_size = s->frame.blocksize * s->channels *
1174                    ((s->avctx->bits_per_raw_sample + 7) / 8);
1175
1176     if (s->avctx->bits_per_raw_sample > 16 || HAVE_BIGENDIAN) {
1177         av_fast_malloc(&s->md5_buffer, &s->md5_buffer_size, buf_size);
1178         if (!s->md5_buffer)
1179             return AVERROR(ENOMEM);
1180     }
1181
1182     if (s->avctx->bits_per_raw_sample <= 16) {
1183         buf = (const uint8_t *)samples;
1184 #if HAVE_BIGENDIAN
1185         s->dsp.bswap16_buf((uint16_t *)s->md5_buffer,
1186                            (const uint16_t *)samples, buf_size / 2);
1187         buf = s->md5_buffer;
1188 #endif
1189     } else {
1190         int i;
1191         const int32_t *samples0 = samples;
1192         uint8_t *tmp            = s->md5_buffer;
1193
1194         for (i = 0; i < s->frame.blocksize * s->channels; i++) {
1195             int32_t v = samples0[i] >> 8;
1196             *tmp++    = (v      ) & 0xFF;
1197             *tmp++    = (v >>  8) & 0xFF;
1198             *tmp++    = (v >> 16) & 0xFF;
1199         }
1200         buf = s->md5_buffer;
1201     }
1202     av_md5_update(s->md5ctx, buf, buf_size);
1203
1204     return 0;
1205 }
1206
1207
1208 static int flac_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt,
1209                              const AVFrame *frame, int *got_packet_ptr)
1210 {
1211     FlacEncodeContext *s;
1212     int frame_bytes, out_bytes, ret;
1213
1214     s = avctx->priv_data;
1215
1216     /* when the last block is reached, update the header in extradata */
1217     if (!frame) {
1218         s->max_framesize = s->max_encoded_framesize;
1219         av_md5_final(s->md5ctx, s->md5sum);
1220         write_streaminfo(s, avctx->extradata);
1221         return 0;
1222     }
1223
1224     /* change max_framesize for small final frame */
1225     if (frame->nb_samples < s->frame.blocksize) {
1226         s->max_framesize = ff_flac_get_max_frame_size(frame->nb_samples,
1227                                                       s->channels,
1228                                                       avctx->bits_per_raw_sample);
1229     }
1230
1231     init_frame(s, frame->nb_samples);
1232
1233     copy_samples(s, frame->data[0]);
1234
1235     channel_decorrelation(s);
1236
1237     remove_wasted_bits(s);
1238
1239     frame_bytes = encode_frame(s);
1240
1241     /* fallback to verbatim mode if the compressed frame is larger than it
1242        would be if encoded uncompressed. */
1243     if (frame_bytes < 0 || frame_bytes > s->max_framesize) {
1244         s->frame.verbatim_only = 1;
1245         frame_bytes = encode_frame(s);
1246         if (frame_bytes < 0) {
1247             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Bad frame count\n");
1248             return frame_bytes;
1249         }
1250     }
1251
1252     if ((ret = ff_alloc_packet(avpkt, frame_bytes))) {
1253         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error getting output packet\n");
1254         return ret;
1255     }
1256
1257     out_bytes = write_frame(s, avpkt);
1258
1259     s->frame_count++;
1260     s->sample_count += frame->nb_samples;
1261     if ((ret = update_md5_sum(s, frame->data[0])) < 0) {
1262         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error updating MD5 checksum\n");
1263         return ret;
1264     }
1265     if (out_bytes > s->max_encoded_framesize)
1266         s->max_encoded_framesize = out_bytes;
1267     if (out_bytes < s->min_framesize)
1268         s->min_framesize = out_bytes;
1269
1270     avpkt->pts      = frame->pts;
1271     avpkt->duration = ff_samples_to_time_base(avctx, frame->nb_samples);
1272     avpkt->size     = out_bytes;
1273     *got_packet_ptr = 1;
1274     return 0;
1275 }
1276
1277
1278 static av_cold int flac_encode_close(AVCodecContext *avctx)
1279 {
1280     if (avctx->priv_data) {
1281         FlacEncodeContext *s = avctx->priv_data;
1282         av_freep(&s->md5ctx);
1283         av_freep(&s->md5_buffer);
1284         ff_lpc_end(&s->lpc_ctx);
1285     }
1286     av_freep(&avctx->extradata);
1287     avctx->extradata_size = 0;
1288 #if FF_API_OLD_ENCODE_AUDIO
1289     av_freep(&avctx->coded_frame);
1290 #endif
1291     return 0;
1292 }
1293
1294 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM | AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM
1295 static const AVOption options[] = {
1296 { "lpc_coeff_precision", "LPC coefficient precision", offsetof(FlacEncodeContext, options.lpc_coeff_precision), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 15 }, 0, MAX_LPC_PRECISION, FLAGS },
1297 { "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" },
1298 { "none",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = FF_LPC_TYPE_NONE },     INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "lpc_type" },
1299 { "fixed",    NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = FF_LPC_TYPE_FIXED },    INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "lpc_type" },
1300 { "levinson", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = FF_LPC_TYPE_LEVINSON }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "lpc_type" },
1301 { "cholesky", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = FF_LPC_TYPE_CHOLESKY }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "lpc_type" },
1302 { "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 },
1303 { "min_partition_order",  NULL, offsetof(FlacEncodeContext, options.min_partition_order),  AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1 },      -1, MAX_PARTITION_ORDER, FLAGS },
1304 { "max_partition_order",  NULL, offsetof(FlacEncodeContext, options.max_partition_order),  AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1 },      -1, MAX_PARTITION_ORDER, FLAGS },
1305 { "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" },
1306 { "estimation", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ORDER_METHOD_EST },    INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "predm" },
1307 { "2level",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ORDER_METHOD_2LEVEL }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "predm" },
1308 { "4level",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ORDER_METHOD_4LEVEL }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "predm" },
1309 { "8level",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ORDER_METHOD_8LEVEL }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "predm" },
1310 { "search",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ORDER_METHOD_SEARCH }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "predm" },
1311 { "log",        NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ORDER_METHOD_LOG },    INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "predm" },
1312 { "ch_mode", "Stereo decorrelation mode", offsetof(FlacEncodeContext, options.ch_mode), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = -1 }, -1, FLAC_CHMODE_MID_SIDE, FLAGS, "ch_mode" },
1313 { "auto",       NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = -1                      }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "ch_mode" },
1314 { "indep",      NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FLAC_CHMODE_INDEPENDENT }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "ch_mode" },
1315 { "left_side",  NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FLAC_CHMODE_LEFT_SIDE   }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "ch_mode" },
1316 { "right_side", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FLAC_CHMODE_RIGHT_SIDE  }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "ch_mode" },
1317 { "mid_side",   NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FLAC_CHMODE_MID_SIDE    }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "ch_mode" },
1318 { NULL },
1319 };
1320
1321 static const AVClass flac_encoder_class = {
1322     "FLAC encoder",
1323     av_default_item_name,
1324     options,
1325     LIBAVUTIL_VERSION_INT,
1326 };
1327
1328 AVCodec ff_flac_encoder = {
1329     .name           = "flac",
1330     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1331     .id             = AV_CODEC_ID_FLAC,
1332     .priv_data_size = sizeof(FlacEncodeContext),
1333     .init           = flac_encode_init,
1334     .encode2        = flac_encode_frame,
1335     .close          = flac_encode_close,
1336     .capabilities   = CODEC_CAP_SMALL_LAST_FRAME | CODEC_CAP_DELAY,
1337     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]){ AV_SAMPLE_FMT_S16,
1338                                                      AV_SAMPLE_FMT_S32,
1339                                                      AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1340     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("FLAC (Free Lossless Audio Codec)"),
1341     .priv_class     = &flac_encoder_class,
1342 };