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 } FlacFrame;
  81
  82 typedef struct FlacEncodeContext {
  83     PutBitContext pb;
  84     int channels;
  85     int samplerate;
  86     int sr_code[2];
  87     int max_blocksize;
  88     int min_framesize;
  89     int max_framesize;
  90     int max_encoded_framesize;
  91     uint32_t frame_count;
  92     uint64_t sample_count;
  93     uint8_t md5sum[16];
  94     FlacFrame frame;
  95     CompressionOptions options;
  96     AVCodecContext *avctx;
  97     DSPContext dsp;
  98     struct AVMD5 *md5ctx;
  99 } FlacEncodeContext;
 100
 101 /**
 102  * Write streaminfo metadata block to byte array
 103  */
 104 static void write_streaminfo(FlacEncodeContext *s, uint8_t *header)
 105 {
 106     PutBitContext pb;
 107
 108     memset(header, 0, FLAC_STREAMINFO_SIZE);
 109     init_put_bits(&pb, header, FLAC_STREAMINFO_SIZE);
 110
 111     /* streaminfo metadata block */
 112     put_bits(&pb, 16, s->max_blocksize);
 113     put_bits(&pb, 16, s->max_blocksize);
 114     put_bits(&pb, 24, s->min_framesize);
 115     put_bits(&pb, 24, s->max_framesize);
 116     put_bits(&pb, 20, s->samplerate);
 117     put_bits(&pb, 3, s->channels-1);
 118     put_bits(&pb, 5, 15);       /* bits per sample - 1 */
 119     /* write 36-bit sample count in 2 put_bits() calls */
 120     put_bits(&pb, 24, (s->sample_count & 0xFFFFFF000LL) >> 12);
 121     put_bits(&pb, 12,  s->sample_count & 0x000000FFFLL);
 122     flush_put_bits(&pb);
 123     memcpy(&header[18], s->md5sum, 16);
 124 }
 125
 126 /**
 127  * Set blocksize based on samplerate
 128  * Choose the closest predefined blocksize >= BLOCK_TIME_MS milliseconds
 129  */
 130 static int select_blocksize(int samplerate, int block_time_ms)
 131 {
 132     int i;
 133     int target;
 134     int blocksize;
 135
 136     assert(samplerate > 0);
 137     blocksize = ff_flac_blocksize_table[1];
 138     target = (samplerate * block_time_ms) / 1000;
 139     for(i=0; i<16; i++) {
 140         if(target >= ff_flac_blocksize_table[i] && ff_flac_blocksize_table[i] > blocksize) {
 141             blocksize = ff_flac_blocksize_table[i];
 142         }
 143     }
 144     return blocksize;
 145 }
 146
 147 static av_cold int flac_encode_init(AVCodecContext *avctx)
 148 {
 149     int freq = avctx->sample_rate;
 150     int channels = avctx->channels;
 151     FlacEncodeContext *s = avctx->priv_data;
 152     int i, level;
 153     uint8_t *streaminfo;
 154
 155     s->avctx = avctx;
 156
 157     dsputil_init(&s->dsp, avctx);
 158
 159     if(avctx->sample_fmt != SAMPLE_FMT_S16) {
 160         return -1;
 161     }
 162
 163     if(channels < 1 || channels > FLAC_MAX_CHANNELS) {
 164         return -1;
 165     }
 166     s->channels = channels;
 167
 168     /* find samplerate in table */
 169     if(freq < 1)
 170         return -1;
 171     for(i=4; i<12; i++) {
 172         if(freq == ff_flac_sample_rate_table[i]) {
 173             s->samplerate = ff_flac_sample_rate_table[i];
 174             s->sr_code[0] = i;
 175             s->sr_code[1] = 0;
 176             break;
 177         }
 178     }
 179     /* if not in table, samplerate is non-standard */
 180     if(i == 12) {
 181         if(freq % 1000 == 0 && freq < 255000) {
 182             s->sr_code[0] = 12;
 183             s->sr_code[1] = freq / 1000;
 184         } else if(freq % 10 == 0 && freq < 655350) {
 185             s->sr_code[0] = 14;
 186             s->sr_code[1] = freq / 10;
 187         } else if(freq < 65535) {
 188             s->sr_code[0] = 13;
 189             s->sr_code[1] = freq;
 190         } else {
 191             return -1;
 192         }
 193         s->samplerate = freq;
 194     }
 195
 196     /* set compression option defaults based on avctx->compression_level */
 197     if(avctx->compression_level < 0) {
 198         s->options.compression_level = 5;
 199     } else {
 200         s->options.compression_level = avctx->compression_level;
 201     }
 202     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " compression: %d\n", s->options.compression_level);
 203
 204     level= s->options.compression_level;
 205     if(level > 12) {
 206         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid compression level: %d\n",
 207                s->options.compression_level);
 208         return -1;
 209     }
 210
 211     s->options.block_time_ms       = ((int[]){ 27, 27, 27,105,105,105,105,105,105,105,105,105,105})[level];
 212     s->options.lpc_type            = ((int[]){ AV_LPC_TYPE_FIXED,    AV_LPC_TYPE_FIXED,    AV_LPC_TYPE_FIXED,
 213                                                AV_LPC_TYPE_LEVINSON, AV_LPC_TYPE_LEVINSON, AV_LPC_TYPE_LEVINSON,
 214                                                AV_LPC_TYPE_LEVINSON, AV_LPC_TYPE_LEVINSON, AV_LPC_TYPE_LEVINSON,
 215                                                AV_LPC_TYPE_LEVINSON, AV_LPC_TYPE_LEVINSON, AV_LPC_TYPE_LEVINSON,
 216                                                AV_LPC_TYPE_LEVINSON})[level];
 217     s->options.min_prediction_order= ((int[]){  2,  0,  0,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1})[level];
 218     s->options.max_prediction_order= ((int[]){  3,  4,  4,  6,  8,  8,  8,  8, 12, 12, 12, 32, 32})[level];
 219     s->options.prediction_order_method = ((int[]){ ORDER_METHOD_EST,    ORDER_METHOD_EST,    ORDER_METHOD_EST,
 220                                                    ORDER_METHOD_EST,    ORDER_METHOD_EST,    ORDER_METHOD_EST,
 221                                                    ORDER_METHOD_4LEVEL, ORDER_METHOD_LOG,    ORDER_METHOD_4LEVEL,
 222                                                    ORDER_METHOD_LOG,    ORDER_METHOD_SEARCH, ORDER_METHOD_LOG,
 223                                                    ORDER_METHOD_SEARCH})[level];
 224     s->options.min_partition_order = ((int[]){  2,  2,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0})[level];
 225     s->options.max_partition_order = ((int[]){  2,  2,  3,  3,  3,  8,  8,  8,  8,  8,  8,  8,  8})[level];
 226
 227     /* set compression option overrides from AVCodecContext */
 228 #if LIBAVCODEC_VERSION_MAJOR < 53
 229     /* for compatibility with deprecated AVCodecContext.use_lpc */
 230     if (avctx->use_lpc == 0) {
 231         s->options.lpc_type = AV_LPC_TYPE_FIXED;
 232     } else if (avctx->use_lpc == 1) {
 233         s->options.lpc_type = AV_LPC_TYPE_LEVINSON;
 234     } else if (avctx->use_lpc > 1) {
 235         s->options.lpc_type   = AV_LPC_TYPE_CHOLESKY;
 236         s->options.lpc_passes = avctx->use_lpc - 1;
 237     }
 238 #endif
 239     if (avctx->lpc_type > AV_LPC_TYPE_DEFAULT) {
 240         if (avctx->lpc_type > AV_LPC_TYPE_CHOLESKY) {
 241             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "unknown lpc type: %d\n", avctx->lpc_type);
 242             return -1;
 243         }
 244         s->options.lpc_type = avctx->lpc_type;
 245         if (s->options.lpc_type == AV_LPC_TYPE_CHOLESKY) {
 246             if (avctx->lpc_passes < 0) {
 247                 // default number of passes for Cholesky
 248                 s->options.lpc_passes = 2;
 249             } else if (avctx->lpc_passes == 0) {
 250                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid number of lpc passes: %d\n",
 251                        avctx->lpc_passes);
 252                 return -1;
 253             } else {
 254                 s->options.lpc_passes = avctx->lpc_passes;
 255             }
 256         }
 257     }
 258     switch (s->options.lpc_type) {
 259     case AV_LPC_TYPE_NONE:
 260         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " lpc type: None\n");
 261         break;
 262     case AV_LPC_TYPE_FIXED:
 263         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " lpc type: Fixed pre-defined coefficients\n");
 264         break;
 265     case AV_LPC_TYPE_LEVINSON:
 266         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " lpc type: Levinson-Durbin recursion with Welch window\n");
 267         break;
 268     case AV_LPC_TYPE_CHOLESKY:
 269         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " lpc type: Cholesky factorization, %d pass%s\n",
 270                s->options.lpc_passes, s->options.lpc_passes==1?"":"es");
 271         break;
 272     }
 273
 274     if (s->options.lpc_type == AV_LPC_TYPE_NONE) {
 275         s->options.min_prediction_order = 0;
 276     } else if (avctx->min_prediction_order >= 0) {
 277         if (s->options.lpc_type == AV_LPC_TYPE_FIXED) {
 278             if(avctx->min_prediction_order > MAX_FIXED_ORDER) {
 279                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid min prediction order: %d\n",
 280                        avctx->min_prediction_order);
 281                 return -1;
 282             }
 283         } else if(avctx->min_prediction_order < MIN_LPC_ORDER ||
 284                   avctx->min_prediction_order > MAX_LPC_ORDER) {
 285             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid min prediction order: %d\n",
 286                    avctx->min_prediction_order);
 287             return -1;
 288         }
 289         s->options.min_prediction_order = avctx->min_prediction_order;
 290     }
 291     if (s->options.lpc_type == AV_LPC_TYPE_NONE) {
 292         s->options.max_prediction_order = 0;
 293     } else if (avctx->max_prediction_order >= 0) {
 294         if (s->options.lpc_type == AV_LPC_TYPE_FIXED) {
 295             if(avctx->max_prediction_order > MAX_FIXED_ORDER) {
 296                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid max prediction order: %d\n",
 297                        avctx->max_prediction_order);
 298                 return -1;
 299             }
 300         } else if (avctx->max_prediction_order < MIN_LPC_ORDER ||
 301                    avctx->max_prediction_order > MAX_LPC_ORDER) {
 302             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid max prediction order: %d\n",
 303                    avctx->max_prediction_order);
 304             return -1;
 305         }
 306         s->options.max_prediction_order = avctx->max_prediction_order;
 307     }
 308     if(s->options.max_prediction_order < s->options.min_prediction_order) {
 309         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid prediction orders: min=%d max=%d\n",
 310                s->options.min_prediction_order, s->options.max_prediction_order);
 311         return -1;
 312     }
 313     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " prediction order: %d, %d\n",
 314            s->options.min_prediction_order, s->options.max_prediction_order);
 315
 316     if(avctx->prediction_order_method >= 0) {
 317         if(avctx->prediction_order_method > ORDER_METHOD_LOG) {
 318             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid prediction order method: %d\n",
 319                    avctx->prediction_order_method);
 320             return -1;
 321         }
 322         s->options.prediction_order_method = avctx->prediction_order_method;
 323     }
 324     switch(s->options.prediction_order_method) {
 325         case ORDER_METHOD_EST:    av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n",
 326                                          "estimate"); break;
 327         case ORDER_METHOD_2LEVEL: av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n",
 328                                          "2-level"); break;
 329         case ORDER_METHOD_4LEVEL: av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n",
 330                                          "4-level"); break;
 331         case ORDER_METHOD_8LEVEL: av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n",
 332                                          "8-level"); break;
 333         case ORDER_METHOD_SEARCH: av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n",
 334                                          "full search"); break;
 335         case ORDER_METHOD_LOG:    av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n",
 336                                          "log search"); break;
 337     }
 338
 339     if(avctx->min_partition_order >= 0) {
 340         if(avctx->min_partition_order > MAX_PARTITION_ORDER) {
 341             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid min partition order: %d\n",
 342                    avctx->min_partition_order);
 343             return -1;
 344         }
 345         s->options.min_partition_order = avctx->min_partition_order;
 346     }
 347     if(avctx->max_partition_order >= 0) {
 348         if(avctx->max_partition_order > MAX_PARTITION_ORDER) {
 349             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid max partition order: %d\n",
 350                    avctx->max_partition_order);
 351             return -1;
 352         }
 353         s->options.max_partition_order = avctx->max_partition_order;
 354     }
 355     if(s->options.max_partition_order < s->options.min_partition_order) {
 356         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid partition orders: min=%d max=%d\n",
 357                s->options.min_partition_order, s->options.max_partition_order);
 358         return -1;
 359     }
 360     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " partition order: %d, %d\n",
 361            s->options.min_partition_order, s->options.max_partition_order);
 362
 363     if(avctx->frame_size > 0) {
 364         if(avctx->frame_size < FLAC_MIN_BLOCKSIZE ||
 365                 avctx->frame_size > FLAC_MAX_BLOCKSIZE) {
 366             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid block size: %d\n",
 367                    avctx->frame_size);
 368             return -1;
 369         }
 370     } else {
 371         s->avctx->frame_size = select_blocksize(s->samplerate, s->options.block_time_ms);
 372     }
 373     s->max_blocksize = s->avctx->frame_size;
 374     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " block size: %d\n", s->avctx->frame_size);
 375
 376     /* set LPC precision */
 377     if(avctx->lpc_coeff_precision > 0) {
 378         if(avctx->lpc_coeff_precision > MAX_LPC_PRECISION) {
 379             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid lpc coeff precision: %d\n",
 380                    avctx->lpc_coeff_precision);
 381             return -1;
 382         }
 383         s->options.lpc_coeff_precision = avctx->lpc_coeff_precision;
 384     } else {
 385         /* default LPC precision */
 386         s->options.lpc_coeff_precision = 15;
 387     }
 388     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " lpc precision: %d\n",
 389            s->options.lpc_coeff_precision);
 390
 391     /* set maximum encoded frame size in verbatim mode */
 392     s->max_framesize = ff_flac_get_max_frame_size(s->avctx->frame_size,
 393                                                   s->channels, 16);
 394
 395     /* initialize MD5 context */
 396     s->md5ctx = av_malloc(av_md5_size);
 397     if(!s->md5ctx)
 398         return AVERROR(ENOMEM);
 399     av_md5_init(s->md5ctx);
 400
 401     streaminfo = av_malloc(FLAC_STREAMINFO_SIZE);
 402     write_streaminfo(s, streaminfo);
 403     avctx->extradata = streaminfo;
 404     avctx->extradata_size = FLAC_STREAMINFO_SIZE;
 405
 406     s->frame_count = 0;
 407     s->min_framesize = s->max_framesize;
 408
 409     avctx->coded_frame = avcodec_alloc_frame();
 410     avctx->coded_frame->key_frame = 1;
 411
 412     return 0;
 413 }
 414
 415 static void init_frame(FlacEncodeContext *s)
 416 {
 417     int i, ch;
 418     FlacFrame *frame;
 419
 420     frame = &s->frame;
 421
 422     for(i=0; i<16; i++) {
 423         if(s->avctx->frame_size == ff_flac_blocksize_table[i]) {
 424             frame->blocksize = ff_flac_blocksize_table[i];
 425             frame->bs_code[0] = i;
 426             frame->bs_code[1] = 0;
 427             break;
 428         }
 429     }
 430     if(i == 16) {
 431         frame->blocksize = s->avctx->frame_size;
 432         if(frame->blocksize <= 256) {
 433             frame->bs_code[0] = 6;
 434             frame->bs_code[1] = frame->blocksize-1;
 435         } else {
 436             frame->bs_code[0] = 7;
 437             frame->bs_code[1] = frame->blocksize-1;
 438         }
 439     }
 440
 441     for(ch=0; ch<s->channels; ch++) {
 442         frame->subframes[ch].obits = 16;
 443     }
 444 }
 445
 446 /**
 447  * Copy channel-interleaved input samples into separate subframes
 448  */
 449 static void copy_samples(FlacEncodeContext *s, int16_t *samples)
 450 {
 451     int i, j, ch;
 452     FlacFrame *frame;
 453
 454     frame = &s->frame;
 455     for(i=0,j=0; i<frame->blocksize; i++) {
 456         for(ch=0; ch<s->channels; ch++,j++) {
 457             frame->subframes[ch].samples[i] = samples[j];
 458         }
 459     }
 460 }
 461
 462
 463 #define rice_encode_count(sum, n, k) (((n)*((k)+1))+((sum-(n>>1))>>(k)))
 464
 465 /**
 466  * Solve for d/dk(rice_encode_count) = n-((sum-(n>>1))>>(k+1)) = 0
 467  */
 468 static int find_optimal_param(uint32_t sum, int n)
 469 {
 470     int k;
 471     uint32_t sum2;
 472
 473     if(sum <= n>>1)
 474         return 0;
 475     sum2 = sum-(n>>1);
 476     k = av_log2(n<256 ? FASTDIV(sum2,n) : sum2/n);
 477     return FFMIN(k, MAX_RICE_PARAM);
 478 }
 479
 480 static uint32_t calc_optimal_rice_params(RiceContext *rc, int porder,
 481                                          uint32_t *sums, int n, int pred_order)
 482 {
 483     int i;
 484     int k, cnt, part;
 485     uint32_t all_bits;
 486
 487     part = (1 << porder);
 488     all_bits = 4 * part;
 489
 490     cnt = (n >> porder) - pred_order;
 491     for(i=0; i<part; i++) {
 492         k = find_optimal_param(sums[i], cnt);
 493         rc->params[i] = k;
 494         all_bits += rice_encode_count(sums[i], cnt, k);
 495         cnt = n >> porder;
 496     }
 497
 498     rc->porder = porder;
 499
 500     return all_bits;
 501 }
 502
 503 static void calc_sums(int pmin, int pmax, uint32_t *data, int n, int pred_order,
 504                       uint32_t sums[][MAX_PARTITIONS])
 505 {
 506     int i, j;
 507     int parts;
 508     uint32_t *res, *res_end;
 509
 510     /* sums for highest level */
 511     parts = (1 << pmax);
 512     res = &data[pred_order];
 513     res_end = &data[n >> pmax];
 514     for(i=0; i<parts; i++) {
 515         uint32_t sum = 0;
 516         while(res < res_end){
 517             sum += *(res++);
 518         }
 519         sums[pmax][i] = sum;
 520         res_end+= n >> pmax;
 521     }
 522     /* sums for lower levels */
 523     for(i=pmax-1; i>=pmin; i--) {
 524         parts = (1 << i);
 525         for(j=0; j<parts; j++) {
 526             sums[i][j] = sums[i+1][2*j] + sums[i+1][2*j+1];
 527         }
 528     }
 529 }
 530
 531 static uint32_t calc_rice_params(RiceContext *rc, int pmin, int pmax,
 532                                  int32_t *data, int n, int pred_order)
 533 {
 534     int i;
 535     uint32_t bits[MAX_PARTITION_ORDER+1];
 536     int opt_porder;
 537     RiceContext tmp_rc;
 538     uint32_t *udata;
 539     uint32_t sums[MAX_PARTITION_ORDER+1][MAX_PARTITIONS];
 540
 541     assert(pmin >= 0 && pmin <= MAX_PARTITION_ORDER);
 542     assert(pmax >= 0 && pmax <= MAX_PARTITION_ORDER);
 543     assert(pmin <= pmax);
 544
 545     udata = av_malloc(n * sizeof(uint32_t));
 546     for(i=0; i<n; i++) {
 547         udata[i] = (2*data[i]) ^ (data[i]>>31);
 548     }
 549
 550     calc_sums(pmin, pmax, udata, n, pred_order, sums);
 551
 552     opt_porder = pmin;
 553     bits[pmin] = UINT32_MAX;
 554     for(i=pmin; i<=pmax; i++) {
 555         bits[i] = calc_optimal_rice_params(&tmp_rc, i, sums[i], n, pred_order);
 556         if(bits[i] <= bits[opt_porder]) {
 557             opt_porder = i;
 558             *rc= tmp_rc;
 559         }
 560     }
 561
 562     av_freep(&udata);
 563     return bits[opt_porder];
 564 }
 565
 566 static int get_max_p_order(int max_porder, int n, int order)
 567 {
 568     int porder = FFMIN(max_porder, av_log2(n^(n-1)));
 569     if(order > 0)
 570         porder = FFMIN(porder, av_log2(n/order));
 571     return porder;
 572 }
 573
 574 static uint32_t calc_rice_params_fixed(RiceContext *rc, int pmin, int pmax,
 575                                        int32_t *data, int n, int pred_order,
 576                                        int bps)
 577 {
 578     uint32_t bits;
 579     pmin = get_max_p_order(pmin, n, pred_order);
 580     pmax = get_max_p_order(pmax, n, pred_order);
 581     bits = pred_order*bps + 6;
 582     bits += calc_rice_params(rc, pmin, pmax, data, n, pred_order);
 583     return bits;
 584 }
 585
 586 static uint32_t calc_rice_params_lpc(RiceContext *rc, int pmin, int pmax,
 587                                      int32_t *data, int n, int pred_order,
 588                                      int bps, int precision)
 589 {
 590     uint32_t bits;
 591     pmin = get_max_p_order(pmin, n, pred_order);
 592     pmax = get_max_p_order(pmax, n, pred_order);
 593     bits = pred_order*bps + 4 + 5 + pred_order*precision + 6;
 594     bits += calc_rice_params(rc, pmin, pmax, data, n, pred_order);
 595     return bits;
 596 }
 597
 598 static void encode_residual_verbatim(int32_t *res, int32_t *smp, int n)
 599 {
 600     assert(n > 0);
 601     memcpy(res, smp, n * sizeof(int32_t));
 602 }
 603
 604 static void encode_residual_fixed(int32_t *res, const int32_t *smp, int n,
 605                                   int order)
 606 {
 607     int i;
 608
 609     for(i=0; i<order; i++) {
 610         res[i] = smp[i];
 611     }
 612
 613     if(order==0){
 614         for(i=order; i<n; i++)
 615             res[i]= smp[i];
 616     }else if(order==1){
 617         for(i=order; i<n; i++)
 618             res[i]= smp[i] - smp[i-1];
 619     }else if(order==2){
 620         int a = smp[order-1] - smp[order-2];
 621         for(i=order; i<n; i+=2) {
 622             int b = smp[i] - smp[i-1];
 623             res[i]= b - a;
 624             a = smp[i+1] - smp[i];
 625             res[i+1]= a - b;
 626         }
 627     }else if(order==3){
 628         int a = smp[order-1] - smp[order-2];
 629         int c = smp[order-1] - 2*smp[order-2] + smp[order-3];
 630         for(i=order; i<n; i+=2) {
 631             int b = smp[i] - smp[i-1];
 632             int d = b - a;
 633             res[i]= d - c;
 634             a = smp[i+1] - smp[i];
 635             c = a - b;
 636             res[i+1]= c - d;
 637         }
 638     }else{
 639         int a = smp[order-1] - smp[order-2];
 640         int c = smp[order-1] - 2*smp[order-2] + smp[order-3];
 641         int e = smp[order-1] - 3*smp[order-2] + 3*smp[order-3] - smp[order-4];
 642         for(i=order; i<n; i+=2) {
 643             int b = smp[i] - smp[i-1];
 644             int d = b - a;
 645             int f = d - c;
 646             res[i]= f - e;
 647             a = smp[i+1] - smp[i];
 648             c = a - b;
 649             e = c - d;
 650             res[i+1]= e - f;
 651         }
 652     }
 653 }
 654
 655 #define LPC1(x) {\
 656     int c = coefs[(x)-1];\
 657     p0 += c*s;\
 658     s = smp[i-(x)+1];\
 659     p1 += c*s;\
 660 }
 661
 662 static av_always_inline void encode_residual_lpc_unrolled(
 663     int32_t *res, const int32_t *smp, int n,
 664     int order, const int32_t *coefs, int shift, int big)
 665 {
 666     int i;
 667     for(i=order; i<n; i+=2) {
 668         int s = smp[i-order];
 669         int p0 = 0, p1 = 0;
 670         if(big) {
 671             switch(order) {
 672                 case 32: LPC1(32)
 673                 case 31: LPC1(31)
 674                 case 30: LPC1(30)
 675                 case 29: LPC1(29)
 676                 case 28: LPC1(28)
 677                 case 27: LPC1(27)
 678                 case 26: LPC1(26)
 679                 case 25: LPC1(25)
 680                 case 24: LPC1(24)
 681                 case 23: LPC1(23)
 682                 case 22: LPC1(22)
 683                 case 21: LPC1(21)
 684                 case 20: LPC1(20)
 685                 case 19: LPC1(19)
 686                 case 18: LPC1(18)
 687                 case 17: LPC1(17)
 688                 case 16: LPC1(16)
 689                 case 15: LPC1(15)
 690                 case 14: LPC1(14)
 691                 case 13: LPC1(13)
 692                 case 12: LPC1(12)
 693                 case 11: LPC1(11)
 694                 case 10: LPC1(10)
 695                 case  9: LPC1( 9)
 696                          LPC1( 8)
 697                          LPC1( 7)
 698                          LPC1( 6)
 699                          LPC1( 5)
 700                          LPC1( 4)
 701                          LPC1( 3)
 702                          LPC1( 2)
 703                          LPC1( 1)
 704             }
 705         } else {
 706             switch(order) {
 707                 case  8: LPC1( 8)
 708                 case  7: LPC1( 7)
 709                 case  6: LPC1( 6)
 710                 case  5: LPC1( 5)
 711                 case  4: LPC1( 4)
 712                 case  3: LPC1( 3)
 713                 case  2: LPC1( 2)
 714                 case  1: LPC1( 1)
 715             }
 716         }
 717         res[i  ] = smp[i  ] - (p0 >> shift);
 718         res[i+1] = smp[i+1] - (p1 >> shift);
 719     }
 720 }
 721
 722 static void encode_residual_lpc(int32_t *res, const int32_t *smp, int n,
 723                                 int order, const int32_t *coefs, int shift)
 724 {
 725     int i;
 726     for(i=0; i<order; i++) {
 727         res[i] = smp[i];
 728     }
 729 #if CONFIG_SMALL
 730     for(i=order; i<n; i+=2) {
 731         int j;
 732         int s = smp[i];
 733         int p0 = 0, p1 = 0;
 734         for(j=0; j<order; j++) {
 735             int c = coefs[j];
 736             p1 += c*s;
 737             s = smp[i-j-1];
 738             p0 += c*s;
 739         }
 740         res[i  ] = smp[i  ] - (p0 >> shift);
 741         res[i+1] = smp[i+1] - (p1 >> shift);
 742     }
 743 #else
 744     switch(order) {
 745         case  1: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 1, coefs, shift, 0); break;
 746         case  2: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 2, coefs, shift, 0); break;
 747         case  3: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 3, coefs, shift, 0); break;
 748         case  4: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 4, coefs, shift, 0); break;
 749         case  5: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 5, coefs, shift, 0); break;
 750         case  6: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 6, coefs, shift, 0); break;
 751         case  7: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 7, coefs, shift, 0); break;
 752         case  8: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 8, coefs, shift, 0); break;
 753         default: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, order, coefs, shift, 1); break;
 754     }
 755 #endif
 756 }
 757
 758 static int encode_residual(FlacEncodeContext *ctx, int ch)
 759 {
 760     int i, n;
 761     int min_order, max_order, opt_order, precision, omethod;
 762     int min_porder, max_porder;
 763     FlacFrame *frame;
 764     FlacSubframe *sub;
 765     int32_t coefs[MAX_LPC_ORDER][MAX_LPC_ORDER];
 766     int shift[MAX_LPC_ORDER];
 767     int32_t *res, *smp;
 768
 769     frame = &ctx->frame;
 770     sub = &frame->subframes[ch];
 771     res = sub->residual;
 772     smp = sub->samples;
 773     n = frame->blocksize;
 774
 775     /* CONSTANT */
 776     for(i=1; i<n; i++) {
 777         if(smp[i] != smp[0]) break;
 778     }
 779     if(i == n) {
 780         sub->type = sub->type_code = FLAC_SUBFRAME_CONSTANT;
 781         res[0] = smp[0];
 782         return sub->obits;
 783     }
 784
 785     /* VERBATIM */
 786     if(n < 5) {
 787         sub->type = sub->type_code = FLAC_SUBFRAME_VERBATIM;
 788         encode_residual_verbatim(res, smp, n);
 789         return sub->obits * n;
 790     }
 791
 792     min_order = ctx->options.min_prediction_order;
 793     max_order = ctx->options.max_prediction_order;
 794     min_porder = ctx->options.min_partition_order;
 795     max_porder = ctx->options.max_partition_order;
 796     precision = ctx->options.lpc_coeff_precision;
 797     omethod = ctx->options.prediction_order_method;
 798
 799     /* FIXED */
 800     if (ctx->options.lpc_type == AV_LPC_TYPE_NONE  ||
 801         ctx->options.lpc_type == AV_LPC_TYPE_FIXED || n <= max_order) {
 802         uint32_t bits[MAX_FIXED_ORDER+1];
 803         if(max_order > MAX_FIXED_ORDER) max_order = MAX_FIXED_ORDER;
 804         opt_order = 0;
 805         bits[0] = UINT32_MAX;
 806         for(i=min_order; i<=max_order; i++) {
 807             encode_residual_fixed(res, smp, n, i);
 808             bits[i] = calc_rice_params_fixed(&sub->rc, min_porder, max_porder, res,
 809                                              n, i, sub->obits);
 810             if(bits[i] < bits[opt_order]) {
 811                 opt_order = i;
 812             }
 813         }
 814         sub->order = opt_order;
 815         sub->type = FLAC_SUBFRAME_FIXED;
 816         sub->type_code = sub->type | sub->order;
 817         if(sub->order != max_order) {
 818             encode_residual_fixed(res, smp, n, sub->order);
 819             return calc_rice_params_fixed(&sub->rc, min_porder, max_porder, res, n,
 820                                           sub->order, sub->obits);
 821         }
 822         return bits[sub->order];
 823     }
 824
 825     /* LPC */
 826     opt_order = ff_lpc_calc_coefs(&ctx->dsp, smp, n, min_order, max_order,
 827                                   precision, coefs, shift, ctx->options.lpc_type,
 828                                   ctx->options.lpc_passes, omethod,
 829                                   MAX_LPC_SHIFT, 0);
 830
 831     if(omethod == ORDER_METHOD_2LEVEL ||
 832        omethod == ORDER_METHOD_4LEVEL ||
 833        omethod == ORDER_METHOD_8LEVEL) {
 834         int levels = 1 << omethod;
 835         uint32_t bits[1 << ORDER_METHOD_8LEVEL];
 836         int order;
 837         int opt_index = levels-1;
 838         opt_order = max_order-1;
 839         bits[opt_index] = UINT32_MAX;
 840         for(i=levels-1; i>=0; i--) {
 841             order = min_order + (((max_order-min_order+1) * (i+1)) / levels)-1;
 842             if(order < 0) order = 0;
 843             encode_residual_lpc(res, smp, n, order+1, coefs[order], shift[order]);
 844             bits[i] = calc_rice_params_lpc(&sub->rc, min_porder, max_porder,
 845                                            res, n, order+1, sub->obits, precision);
 846             if(bits[i] < bits[opt_index]) {
 847                 opt_index = i;
 848                 opt_order = order;
 849             }
 850         }
 851         opt_order++;
 852     } else if(omethod == ORDER_METHOD_SEARCH) {
 853         // brute-force optimal order search
 854         uint32_t bits[MAX_LPC_ORDER];
 855         opt_order = 0;
 856         bits[0] = UINT32_MAX;
 857         for(i=min_order-1; i<max_order; i++) {
 858             encode_residual_lpc(res, smp, n, i+1, coefs[i], shift[i]);
 859             bits[i] = calc_rice_params_lpc(&sub->rc, min_porder, max_porder,
 860                                            res, n, i+1, sub->obits, precision);
 861             if(bits[i] < bits[opt_order]) {
 862                 opt_order = i;
 863             }
 864         }
 865         opt_order++;
 866     } else if(omethod == ORDER_METHOD_LOG) {
 867         uint32_t bits[MAX_LPC_ORDER];
 868         int step;
 869
 870         opt_order= min_order - 1 + (max_order-min_order)/3;
 871         memset(bits, -1, sizeof(bits));
 872
 873         for(step=16 ;step; step>>=1){
 874             int last= opt_order;
 875             for(i=last-step; i<=last+step; i+= step){
 876                 if(i<min_order-1 || i>=max_order || bits[i] < UINT32_MAX)
 877                     continue;
 878                 encode_residual_lpc(res, smp, n, i+1, coefs[i], shift[i]);
 879                 bits[i] = calc_rice_params_lpc(&sub->rc, min_porder, max_porder,
 880                                             res, n, i+1, sub->obits, precision);
 881                 if(bits[i] < bits[opt_order])
 882                     opt_order= i;
 883             }
 884         }
 885         opt_order++;
 886     }
 887
 888     sub->order = opt_order;
 889     sub->type = FLAC_SUBFRAME_LPC;
 890     sub->type_code = sub->type | (sub->order-1);
 891     sub->shift = shift[sub->order-1];
 892     for(i=0; i<sub->order; i++) {
 893         sub->coefs[i] = coefs[sub->order-1][i];
 894     }
 895     encode_residual_lpc(res, smp, n, sub->order, sub->coefs, sub->shift);
 896     return calc_rice_params_lpc(&sub->rc, min_porder, max_porder, res, n, sub->order,
 897                                 sub->obits, precision);
 898 }
 899
 900 static int encode_residual_v(FlacEncodeContext *ctx, int ch)
 901 {
 902     int i, n;
 903     FlacFrame *frame;
 904     FlacSubframe *sub;
 905     int32_t *res, *smp;
 906
 907     frame = &ctx->frame;
 908     sub = &frame->subframes[ch];
 909     res = sub->residual;
 910     smp = sub->samples;
 911     n = frame->blocksize;
 912
 913     /* CONSTANT */
 914     for(i=1; i<n; i++) {
 915         if(smp[i] != smp[0]) break;
 916     }
 917     if(i == n) {
 918         sub->type = sub->type_code = FLAC_SUBFRAME_CONSTANT;
 919         res[0] = smp[0];
 920         return sub->obits;
 921     }
 922
 923     /* VERBATIM */
 924     sub->type = sub->type_code = FLAC_SUBFRAME_VERBATIM;
 925     encode_residual_verbatim(res, smp, n);
 926     return sub->obits * n;
 927 }
 928
 929 static int estimate_stereo_mode(int32_t *left_ch, int32_t *right_ch, int n)
 930 {
 931     int i, best;
 932     int32_t lt, rt;
 933     uint64_t sum[4];
 934     uint64_t score[4];
 935     int k;
 936
 937     /* calculate sum of 2nd order residual for each channel */
 938     sum[0] = sum[1] = sum[2] = sum[3] = 0;
 939     for(i=2; i<n; i++) {
 940         lt = left_ch[i] - 2*left_ch[i-1] + left_ch[i-2];
 941         rt = right_ch[i] - 2*right_ch[i-1] + right_ch[i-2];
 942         sum[2] += FFABS((lt + rt) >> 1);
 943         sum[3] += FFABS(lt - rt);
 944         sum[0] += FFABS(lt);
 945         sum[1] += FFABS(rt);
 946     }
 947     /* estimate bit counts */
 948     for(i=0; i<4; i++) {
 949         k = find_optimal_param(2*sum[i], n);
 950         sum[i] = rice_encode_count(2*sum[i], n, k);
 951     }
 952
 953     /* calculate score for each mode */
 954     score[0] = sum[0] + sum[1];
 955     score[1] = sum[0] + sum[3];
 956     score[2] = sum[1] + sum[3];
 957     score[3] = sum[2] + sum[3];
 958
 959     /* return mode with lowest score */
 960     best = 0;
 961     for(i=1; i<4; i++) {
 962         if(score[i] < score[best]) {
 963             best = i;
 964         }
 965     }
 966     if(best == 0) {
 967         return FLAC_CHMODE_INDEPENDENT;
 968     } else if(best == 1) {
 969         return FLAC_CHMODE_LEFT_SIDE;
 970     } else if(best == 2) {
 971         return FLAC_CHMODE_RIGHT_SIDE;
 972     } else {
 973         return FLAC_CHMODE_MID_SIDE;
 974     }
 975 }
 976
 977 /**
 978  * Perform stereo channel decorrelation
 979  */
 980 static void channel_decorrelation(FlacEncodeContext *ctx)
 981 {
 982     FlacFrame *frame;
 983     int32_t *left, *right;
 984     int i, n;
 985
 986     frame = &ctx->frame;
 987     n = frame->blocksize;
 988     left  = frame->subframes[0].samples;
 989     right = frame->subframes[1].samples;
 990
 991     if(ctx->channels != 2) {
 992         frame->ch_mode = FLAC_CHMODE_INDEPENDENT;
 993         return;
 994     }
 995
 996     frame->ch_mode = estimate_stereo_mode(left, right, n);
 997
 998     /* perform decorrelation and adjust bits-per-sample */
 999     if(frame->ch_mode == FLAC_CHMODE_INDEPENDENT) {
1000         return;
1001     }
1002     if(frame->ch_mode == FLAC_CHMODE_MID_SIDE) {
1003         int32_t tmp;
1004         for(i=0; i<n; i++) {
1005             tmp = left[i];
1006             left[i] = (tmp + right[i]) >> 1;
1007             right[i] = tmp - right[i];
1008         }
1009         frame->subframes[1].obits++;
1010     } else if(frame->ch_mode == FLAC_CHMODE_LEFT_SIDE) {
1011         for(i=0; i<n; i++) {
1012             right[i] = left[i] - right[i];
1013         }
1014         frame->subframes[1].obits++;
1015     } else {
1016         for(i=0; i<n; i++) {
1017             left[i] -= right[i];
1018         }
1019         frame->subframes[0].obits++;
1020     }
1021 }
1022
1023 static void write_utf8(PutBitContext *pb, uint32_t val)
1024 {
1025     uint8_t tmp;
1026     PUT_UTF8(val, tmp, put_bits(pb, 8, tmp);)
1027 }
1028
1029 static void output_frame_header(FlacEncodeContext *s)
1030 {
1031     FlacFrame *frame;
1032     int crc;
1033
1034     frame = &s->frame;
1035
1036     put_bits(&s->pb, 16, 0xFFF8);
1037     put_bits(&s->pb, 4, frame->bs_code[0]);
1038     put_bits(&s->pb, 4, s->sr_code[0]);
1039     if(frame->ch_mode == FLAC_CHMODE_INDEPENDENT) {
1040         put_bits(&s->pb, 4, s->channels-1);
1041     } else {
1042         put_bits(&s->pb, 4, frame->ch_mode);
1043     }
1044     put_bits(&s->pb, 3, 4); /* bits-per-sample code */
1045     put_bits(&s->pb, 1, 0);
1046     write_utf8(&s->pb, s->frame_count);
1047     if(frame->bs_code[0] == 6) {
1048         put_bits(&s->pb, 8, frame->bs_code[1]);
1049     } else if(frame->bs_code[0] == 7) {
1050         put_bits(&s->pb, 16, frame->bs_code[1]);
1051     }
1052     if(s->sr_code[0] == 12) {
1053         put_bits(&s->pb, 8, s->sr_code[1]);
1054     } else if(s->sr_code[0] > 12) {
1055         put_bits(&s->pb, 16, s->sr_code[1]);
1056     }
1057     flush_put_bits(&s->pb);
1058     crc = av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_8_ATM), 0,
1059                  s->pb.buf, put_bits_count(&s->pb)>>3);
1060     put_bits(&s->pb, 8, crc);
1061 }
1062
1063 static void output_subframe_constant(FlacEncodeContext *s, int ch)
1064 {
1065     FlacSubframe *sub;
1066     int32_t res;
1067
1068     sub = &s->frame.subframes[ch];
1069     res = sub->residual[0];
1070     put_sbits(&s->pb, sub->obits, res);
1071 }
1072
1073 static void output_subframe_verbatim(FlacEncodeContext *s, int ch)
1074 {
1075     int i;
1076     FlacFrame *frame;
1077     FlacSubframe *sub;
1078     int32_t res;
1079
1080     frame = &s->frame;
1081     sub = &frame->subframes[ch];
1082
1083     for(i=0; i<frame->blocksize; i++) {
1084         res = sub->residual[i];
1085         put_sbits(&s->pb, sub->obits, res);
1086     }
1087 }
1088
1089 static void output_residual(FlacEncodeContext *ctx, int ch)
1090 {
1091     int i, j, p, n, parts;
1092     int k, porder, psize, res_cnt;
1093     FlacFrame *frame;
1094     FlacSubframe *sub;
1095     int32_t *res;
1096
1097     frame = &ctx->frame;
1098     sub = &frame->subframes[ch];
1099     res = sub->residual;
1100     n = frame->blocksize;
1101
1102     /* rice-encoded block */
1103     put_bits(&ctx->pb, 2, 0);
1104
1105     /* partition order */
1106     porder = sub->rc.porder;
1107     psize = n >> porder;
1108     parts = (1 << porder);
1109     put_bits(&ctx->pb, 4, porder);
1110     res_cnt = psize - sub->order;
1111
1112     /* residual */
1113     j = sub->order;
1114     for(p=0; p<parts; p++) {
1115         k = sub->rc.params[p];
1116         put_bits(&ctx->pb, 4, k);
1117         if(p == 1) res_cnt = psize;
1118         for(i=0; i<res_cnt && j<n; i++, j++) {
1119             set_sr_golomb_flac(&ctx->pb, res[j], k, INT32_MAX, 0);
1120         }
1121     }
1122 }
1123
1124 static void output_subframe_fixed(FlacEncodeContext *ctx, int ch)
1125 {
1126     int i;
1127     FlacFrame *frame;
1128     FlacSubframe *sub;
1129
1130     frame = &ctx->frame;
1131     sub = &frame->subframes[ch];
1132
1133     /* warm-up samples */
1134     for(i=0; i<sub->order; i++) {
1135         put_sbits(&ctx->pb, sub->obits, sub->residual[i]);
1136     }
1137
1138     /* residual */
1139     output_residual(ctx, ch);
1140 }
1141
1142 static void output_subframe_lpc(FlacEncodeContext *ctx, int ch)
1143 {
1144     int i, cbits;
1145     FlacFrame *frame;
1146     FlacSubframe *sub;
1147
1148     frame = &ctx->frame;
1149     sub = &frame->subframes[ch];
1150
1151     /* warm-up samples */
1152     for(i=0; i<sub->order; i++) {
1153         put_sbits(&ctx->pb, sub->obits, sub->residual[i]);
1154     }
1155
1156     /* LPC coefficients */
1157     cbits = ctx->options.lpc_coeff_precision;
1158     put_bits(&ctx->pb, 4, cbits-1);
1159     put_sbits(&ctx->pb, 5, sub->shift);
1160     for(i=0; i<sub->order; i++) {
1161         put_sbits(&ctx->pb, cbits, sub->coefs[i]);
1162     }
1163
1164     /* residual */
1165     output_residual(ctx, ch);
1166 }
1167
1168 static void output_subframes(FlacEncodeContext *s)
1169 {
1170     FlacFrame *frame;
1171     FlacSubframe *sub;
1172     int ch;
1173
1174     frame = &s->frame;
1175
1176     for(ch=0; ch<s->channels; ch++) {
1177         sub = &frame->subframes[ch];
1178
1179         /* subframe header */
1180         put_bits(&s->pb, 1, 0);
1181         put_bits(&s->pb, 6, sub->type_code);
1182         put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no wasted bits */
1183
1184         /* subframe */
1185         if(sub->type == FLAC_SUBFRAME_CONSTANT) {
1186             output_subframe_constant(s, ch);
1187         } else if(sub->type == FLAC_SUBFRAME_VERBATIM) {
1188             output_subframe_verbatim(s, ch);
1189         } else if(sub->type == FLAC_SUBFRAME_FIXED) {
1190             output_subframe_fixed(s, ch);
1191         } else if(sub->type == FLAC_SUBFRAME_LPC) {
1192             output_subframe_lpc(s, ch);
1193         }
1194     }
1195 }
1196
1197 static void output_frame_footer(FlacEncodeContext *s)
1198 {
1199     int crc;
1200     flush_put_bits(&s->pb);
1201     crc = av_bswap16(av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_16_ANSI), 0,
1202                           s->pb.buf, put_bits_count(&s->pb)>>3));
1203     put_bits(&s->pb, 16, crc);
1204     flush_put_bits(&s->pb);
1205 }
1206
1207 static void update_md5_sum(FlacEncodeContext *s, int16_t *samples)
1208 {
1209 #if HAVE_BIGENDIAN
1210     int i;
1211     for(i = 0; i < s->frame.blocksize*s->channels; i++) {
1212         int16_t smp = av_le2ne16(samples[i]);
1213         av_md5_update(s->md5ctx, (uint8_t *)&smp, 2);
1214     }
1215 #else
1216     av_md5_update(s->md5ctx, (uint8_t *)samples, s->frame.blocksize*s->channels*2);
1217 #endif
1218 }
1219
1220 static int flac_encode_frame(AVCodecContext *avctx, uint8_t *frame,
1221                              int buf_size, void *data)
1222 {
1223     int ch;
1224     FlacEncodeContext *s;
1225     int16_t *samples = data;
1226     int out_bytes;
1227     int reencoded=0;
1228
1229     s = avctx->priv_data;
1230
1231     if(buf_size < s->max_framesize*2) {
1232         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "output buffer too small\n");
1233         return 0;
1234     }
1235
1236     /* when the last block is reached, update the header in extradata */
1237     if (!data) {
1238         s->max_framesize = s->max_encoded_framesize;
1239         av_md5_final(s->md5ctx, s->md5sum);
1240         write_streaminfo(s, avctx->extradata);
1241         return 0;
1242     }
1243
1244     init_frame(s);
1245
1246     copy_samples(s, samples);
1247
1248     channel_decorrelation(s);
1249
1250     for(ch=0; ch<s->channels; ch++) {
1251         encode_residual(s, ch);
1252     }
1253
1254 write_frame:
1255     init_put_bits(&s->pb, frame, buf_size);
1256     output_frame_header(s);
1257     output_subframes(s);
1258     output_frame_footer(s);
1259     out_bytes = put_bits_count(&s->pb) >> 3;
1260
1261     if(out_bytes > s->max_framesize) {
1262         if(reencoded) {
1263             /* still too large. must be an error. */
1264             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "error encoding frame\n");
1265             return -1;
1266         }
1267
1268         /* frame too large. use verbatim mode */
1269         for(ch=0; ch<s->channels; ch++) {
1270             encode_residual_v(s, ch);
1271         }
1272         reencoded = 1;
1273         goto write_frame;
1274     }
1275
1276     s->frame_count++;
1277     s->sample_count += avctx->frame_size;
1278     update_md5_sum(s, samples);
1279     if (out_bytes > s->max_encoded_framesize)
1280         s->max_encoded_framesize = out_bytes;
1281     if (out_bytes < s->min_framesize)
1282         s->min_framesize = out_bytes;
1283
1284     return out_bytes;
1285 }
1286
1287 static av_cold int flac_encode_close(AVCodecContext *avctx)
1288 {
1289     if (avctx->priv_data) {
1290         FlacEncodeContext *s = avctx->priv_data;
1291         av_freep(&s->md5ctx);
1292     }
1293     av_freep(&avctx->extradata);
1294     avctx->extradata_size = 0;
1295     av_freep(&avctx->coded_frame);
1296     return 0;
1297 }
1298
1299 AVCodec flac_encoder = {
1300     "flac",
1301     AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1302     CODEC_ID_FLAC,
1303     sizeof(FlacEncodeContext),
1304     flac_encode_init,
1305     flac_encode_frame,
1306     flac_encode_close,
1307     NULL,
1308     .capabilities = CODEC_CAP_SMALL_LAST_FRAME | CODEC_CAP_DELAY,
1309     .sample_fmts = (const enum SampleFormat[]){SAMPLE_FMT_S16,SAMPLE_FMT_NONE},
1310     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("FLAC (Free Lossless Audio Codec)"),
1311 };