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/md5.h"
  24 #include "avcodec.h"
  25 #include "get_bits.h"
  26 #include "golomb.h"
  27 #include "lpc.h"
  28 #include "flac.h"
  29 #include "flacdata.h"
  30
  31 #define FLAC_SUBFRAME_CONSTANT  0
  32 #define FLAC_SUBFRAME_VERBATIM  1
  33 #define FLAC_SUBFRAME_FIXED     8
  34 #define FLAC_SUBFRAME_LPC      32
  35
  36 #define MAX_FIXED_ORDER     4
  37 #define MAX_PARTITION_ORDER 8
  38 #define MAX_PARTITIONS     (1 << MAX_PARTITION_ORDER)
  39 #define MAX_LPC_PRECISION  15
  40 #define MAX_LPC_SHIFT      15
  41 #define MAX_RICE_PARAM     14
  42
  43 typedef struct CompressionOptions {
  44     int compression_level;
  45     int block_time_ms;
  46     enum AVLPCType lpc_type;
  47     int lpc_passes;
  48     int lpc_coeff_precision;
  49     int min_prediction_order;
  50     int max_prediction_order;
  51     int prediction_order_method;
  52     int min_partition_order;
  53     int max_partition_order;
  54 } CompressionOptions;
  55
  56 typedef struct RiceContext {
  57     int porder;
  58     int params[MAX_PARTITIONS];
  59 } RiceContext;
  60
  61 typedef struct FlacSubframe {
  62     int type;
  63     int type_code;
  64     int obits;
  65     int order;
  66     int32_t coefs[MAX_LPC_ORDER];
  67     int shift;
  68     RiceContext rc;
  69     int32_t samples[FLAC_MAX_BLOCKSIZE];
  70     int32_t residual[FLAC_MAX_BLOCKSIZE+1];
  71 } FlacSubframe;
  72
  73 typedef struct FlacFrame {
  74     FlacSubframe subframes[FLAC_MAX_CHANNELS];
  75     int blocksize;
  76     int bs_code[2];
  77     uint8_t crc8;
  78     int ch_mode;
  79     int verbatim_only;
  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     LPCContext lpc_ctx;
  98     struct AVMD5 *md5ctx;
  99 } FlacEncodeContext;
 100
 101
 102 /**
 103  * Write streaminfo metadata block to byte array.
 104  */
 105 static void write_streaminfo(FlacEncodeContext *s, uint8_t *header)
 106 {
 107     PutBitContext pb;
 108
 109     memset(header, 0, FLAC_STREAMINFO_SIZE);
 110     init_put_bits(&pb, header, FLAC_STREAMINFO_SIZE);
 111
 112     /* streaminfo metadata block */
 113     put_bits(&pb, 16, s->max_blocksize);
 114     put_bits(&pb, 16, s->max_blocksize);
 115     put_bits(&pb, 24, s->min_framesize);
 116     put_bits(&pb, 24, s->max_framesize);
 117     put_bits(&pb, 20, s->samplerate);
 118     put_bits(&pb, 3, s->channels-1);
 119     put_bits(&pb, 5, 15);       /* bits per sample - 1 */
 120     /* write 36-bit sample count in 2 put_bits() calls */
 121     put_bits(&pb, 24, (s->sample_count & 0xFFFFFF000LL) >> 12);
 122     put_bits(&pb, 12,  s->sample_count & 0x000000FFFLL);
 123     flush_put_bits(&pb);
 124     memcpy(&header[18], s->md5sum, 16);
 125 }
 126
 127
 128 /**
 129  * Set blocksize based on samplerate.
 130  * Choose the closest predefined blocksize >= BLOCK_TIME_MS milliseconds.
 131  */
 132 static int select_blocksize(int samplerate, int block_time_ms)
 133 {
 134     int i;
 135     int target;
 136     int blocksize;
 137
 138     assert(samplerate > 0);
 139     blocksize = ff_flac_blocksize_table[1];
 140     target    = (samplerate * block_time_ms) / 1000;
 141     for (i = 0; i < 16; i++) {
 142         if (target >= ff_flac_blocksize_table[i] &&
 143             ff_flac_blocksize_table[i] > blocksize) {
 144             blocksize = ff_flac_blocksize_table[i];
 145         }
 146     }
 147     return blocksize;
 148 }
 149
 150
 151 static av_cold void dprint_compression_options(FlacEncodeContext *s)
 152 {
 153     AVCodecContext     *avctx = s->avctx;
 154     CompressionOptions *opt   = &s->options;
 155
 156     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " compression: %d\n", opt->compression_level);
 157
 158     switch (opt->lpc_type) {
 159     case AV_LPC_TYPE_NONE:
 160         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " lpc type: None\n");
 161         break;
 162     case AV_LPC_TYPE_FIXED:
 163         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " lpc type: Fixed pre-defined coefficients\n");
 164         break;
 165     case AV_LPC_TYPE_LEVINSON:
 166         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " lpc type: Levinson-Durbin recursion with Welch window\n");
 167         break;
 168     case AV_LPC_TYPE_CHOLESKY:
 169         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " lpc type: Cholesky factorization, %d pass%s\n",
 170                opt->lpc_passes, opt->lpc_passes == 1 ? "" : "es");
 171         break;
 172     }
 173
 174     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " prediction order: %d, %d\n",
 175            opt->min_prediction_order, opt->max_prediction_order);
 176
 177     switch (opt->prediction_order_method) {
 178     case ORDER_METHOD_EST:
 179         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n", "estimate");
 180         break;
 181     case ORDER_METHOD_2LEVEL:
 182         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n", "2-level");
 183         break;
 184     case ORDER_METHOD_4LEVEL:
 185         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n", "4-level");
 186         break;
 187     case ORDER_METHOD_8LEVEL:
 188         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n", "8-level");
 189         break;
 190     case ORDER_METHOD_SEARCH:
 191         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n", "full search");
 192         break;
 193     case ORDER_METHOD_LOG:
 194         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n", "log search");
 195         break;
 196     }
 197
 198
 199     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " partition order: %d, %d\n",
 200            opt->min_partition_order, opt->max_partition_order);
 201
 202     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " block size: %d\n", avctx->frame_size);
 203
 204     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " lpc precision: %d\n",
 205            opt->lpc_coeff_precision);
 206 }
 207
 208
 209 static av_cold int flac_encode_init(AVCodecContext *avctx)
 210 {
 211     int freq = avctx->sample_rate;
 212     int channels = avctx->channels;
 213     FlacEncodeContext *s = avctx->priv_data;
 214     int i, level, ret;
 215     uint8_t *streaminfo;
 216
 217     s->avctx = avctx;
 218
 219     if (avctx->sample_fmt != AV_SAMPLE_FMT_S16)
 220         return -1;
 221
 222     if (channels < 1 || channels > FLAC_MAX_CHANNELS)
 223         return -1;
 224     s->channels = channels;
 225
 226     /* find samplerate in table */
 227     if (freq < 1)
 228         return -1;
 229     for (i = 4; i < 12; i++) {
 230         if (freq == ff_flac_sample_rate_table[i]) {
 231             s->samplerate = ff_flac_sample_rate_table[i];
 232             s->sr_code[0] = i;
 233             s->sr_code[1] = 0;
 234             break;
 235         }
 236     }
 237     /* if not in table, samplerate is non-standard */
 238     if (i == 12) {
 239         if (freq % 1000 == 0 && freq < 255000) {
 240             s->sr_code[0] = 12;
 241             s->sr_code[1] = freq / 1000;
 242         } else if (freq % 10 == 0 && freq < 655350) {
 243             s->sr_code[0] = 14;
 244             s->sr_code[1] = freq / 10;
 245         } else if (freq < 65535) {
 246             s->sr_code[0] = 13;
 247             s->sr_code[1] = freq;
 248         } else {
 249             return -1;
 250         }
 251         s->samplerate = freq;
 252     }
 253
 254     /* set compression option defaults based on avctx->compression_level */
 255     if (avctx->compression_level < 0)
 256         s->options.compression_level = 5;
 257     else
 258         s->options.compression_level = avctx->compression_level;
 259
 260     level = s->options.compression_level;
 261     if (level > 12) {
 262         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid compression level: %d\n",
 263                s->options.compression_level);
 264         return -1;
 265     }
 266
 267     s->options.block_time_ms = ((int[]){ 27, 27, 27,105,105,105,105,105,105,105,105,105,105})[level];
 268
 269     s->options.lpc_type      = ((int[]){ AV_LPC_TYPE_FIXED,    AV_LPC_TYPE_FIXED,    AV_LPC_TYPE_FIXED,
 270                                          AV_LPC_TYPE_LEVINSON, AV_LPC_TYPE_LEVINSON, AV_LPC_TYPE_LEVINSON,
 271                                          AV_LPC_TYPE_LEVINSON, AV_LPC_TYPE_LEVINSON, AV_LPC_TYPE_LEVINSON,
 272                                          AV_LPC_TYPE_LEVINSON, AV_LPC_TYPE_LEVINSON, AV_LPC_TYPE_LEVINSON,
 273                                          AV_LPC_TYPE_LEVINSON})[level];
 274
 275     s->options.min_prediction_order = ((int[]){  2,  0,  0,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1})[level];
 276     s->options.max_prediction_order = ((int[]){  3,  4,  4,  6,  8,  8,  8,  8, 12, 12, 12, 32, 32})[level];
 277
 278     s->options.prediction_order_method = ((int[]){ ORDER_METHOD_EST,    ORDER_METHOD_EST,    ORDER_METHOD_EST,
 279                                                    ORDER_METHOD_EST,    ORDER_METHOD_EST,    ORDER_METHOD_EST,
 280                                                    ORDER_METHOD_4LEVEL, ORDER_METHOD_LOG,    ORDER_METHOD_4LEVEL,
 281                                                    ORDER_METHOD_LOG,    ORDER_METHOD_SEARCH, ORDER_METHOD_LOG,
 282                                                    ORDER_METHOD_SEARCH})[level];
 283
 284     s->options.min_partition_order = ((int[]){  2,  2,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0})[level];
 285     s->options.max_partition_order = ((int[]){  2,  2,  3,  3,  3,  8,  8,  8,  8,  8,  8,  8,  8})[level];
 286
 287     /* set compression option overrides from AVCodecContext */
 288     if (avctx->lpc_type > AV_LPC_TYPE_DEFAULT) {
 289         if (avctx->lpc_type > AV_LPC_TYPE_CHOLESKY) {
 290             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "unknown lpc type: %d\n", avctx->lpc_type);
 291             return -1;
 292         }
 293         s->options.lpc_type = avctx->lpc_type;
 294         if (s->options.lpc_type == AV_LPC_TYPE_CHOLESKY) {
 295             if (avctx->lpc_passes < 0) {
 296                 // default number of passes for Cholesky
 297                 s->options.lpc_passes = 2;
 298             } else if (avctx->lpc_passes == 0) {
 299                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid number of lpc passes: %d\n",
 300                        avctx->lpc_passes);
 301                 return -1;
 302             } else {
 303                 s->options.lpc_passes = avctx->lpc_passes;
 304             }
 305         }
 306     }
 307
 308     if (s->options.lpc_type == AV_LPC_TYPE_NONE) {
 309         s->options.min_prediction_order = 0;
 310     } else if (avctx->min_prediction_order >= 0) {
 311         if (s->options.lpc_type == AV_LPC_TYPE_FIXED) {
 312             if (avctx->min_prediction_order > MAX_FIXED_ORDER) {
 313                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid min prediction order: %d\n",
 314                        avctx->min_prediction_order);
 315                 return -1;
 316             }
 317         } else if (avctx->min_prediction_order < MIN_LPC_ORDER ||
 318                    avctx->min_prediction_order > MAX_LPC_ORDER) {
 319             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid min prediction order: %d\n",
 320                    avctx->min_prediction_order);
 321             return -1;
 322         }
 323         s->options.min_prediction_order = avctx->min_prediction_order;
 324     }
 325     if (s->options.lpc_type == AV_LPC_TYPE_NONE) {
 326         s->options.max_prediction_order = 0;
 327     } else if (avctx->max_prediction_order >= 0) {
 328         if (s->options.lpc_type == AV_LPC_TYPE_FIXED) {
 329             if (avctx->max_prediction_order > MAX_FIXED_ORDER) {
 330                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid max prediction order: %d\n",
 331                        avctx->max_prediction_order);
 332                 return -1;
 333             }
 334         } else if (avctx->max_prediction_order < MIN_LPC_ORDER ||
 335                    avctx->max_prediction_order > MAX_LPC_ORDER) {
 336             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid max prediction order: %d\n",
 337                    avctx->max_prediction_order);
 338             return -1;
 339         }
 340         s->options.max_prediction_order = avctx->max_prediction_order;
 341     }
 342     if (s->options.max_prediction_order < s->options.min_prediction_order) {
 343         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid prediction orders: min=%d max=%d\n",
 344                s->options.min_prediction_order, s->options.max_prediction_order);
 345         return -1;
 346     }
 347
 348     if (avctx->prediction_order_method >= 0) {
 349         if (avctx->prediction_order_method > ORDER_METHOD_LOG) {
 350             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid prediction order method: %d\n",
 351                    avctx->prediction_order_method);
 352             return -1;
 353         }
 354         s->options.prediction_order_method = avctx->prediction_order_method;
 355     }
 356
 357     if (avctx->min_partition_order >= 0) {
 358         if (avctx->min_partition_order > MAX_PARTITION_ORDER) {
 359             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid min partition order: %d\n",
 360                    avctx->min_partition_order);
 361             return -1;
 362         }
 363         s->options.min_partition_order = avctx->min_partition_order;
 364     }
 365     if (avctx->max_partition_order >= 0) {
 366         if (avctx->max_partition_order > MAX_PARTITION_ORDER) {
 367             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid max partition order: %d\n",
 368                    avctx->max_partition_order);
 369             return -1;
 370         }
 371         s->options.max_partition_order = avctx->max_partition_order;
 372     }
 373     if (s->options.max_partition_order < s->options.min_partition_order) {
 374         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid partition orders: min=%d max=%d\n",
 375                s->options.min_partition_order, s->options.max_partition_order);
 376         return -1;
 377     }
 378
 379     if (avctx->frame_size > 0) {
 380         if (avctx->frame_size < FLAC_MIN_BLOCKSIZE ||
 381                 avctx->frame_size > FLAC_MAX_BLOCKSIZE) {
 382             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid block size: %d\n",
 383                    avctx->frame_size);
 384             return -1;
 385         }
 386     } else {
 387         s->avctx->frame_size = select_blocksize(s->samplerate, s->options.block_time_ms);
 388     }
 389     s->max_blocksize = s->avctx->frame_size;
 390
 391     /* set LPC precision */
 392     if (avctx->lpc_coeff_precision > 0) {
 393         if (avctx->lpc_coeff_precision > MAX_LPC_PRECISION) {
 394             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid lpc coeff precision: %d\n",
 395                    avctx->lpc_coeff_precision);
 396             return -1;
 397         }
 398         s->options.lpc_coeff_precision = avctx->lpc_coeff_precision;
 399     } else {
 400         /* default LPC precision */
 401         s->options.lpc_coeff_precision = 15;
 402     }
 403
 404     /* set maximum encoded frame size in verbatim mode */
 405     s->max_framesize = ff_flac_get_max_frame_size(s->avctx->frame_size,
 406                                                   s->channels, 16);
 407
 408     /* initialize MD5 context */
 409     s->md5ctx = av_malloc(av_md5_size);
 410     if (!s->md5ctx)
 411         return AVERROR(ENOMEM);
 412     av_md5_init(s->md5ctx);
 413
 414     streaminfo = av_malloc(FLAC_STREAMINFO_SIZE);
 415     if (!streaminfo)
 416         return AVERROR(ENOMEM);
 417     write_streaminfo(s, streaminfo);
 418     avctx->extradata = streaminfo;
 419     avctx->extradata_size = FLAC_STREAMINFO_SIZE;
 420
 421     s->frame_count   = 0;
 422     s->min_framesize = s->max_framesize;
 423
 424     avctx->coded_frame = avcodec_alloc_frame();
 425     if (!avctx->coded_frame)
 426         return AVERROR(ENOMEM);
 427
 428     ret = ff_lpc_init(&s->lpc_ctx, avctx->frame_size,
 429                       s->options.max_prediction_order, AV_LPC_TYPE_LEVINSON);
 430
 431     dprint_compression_options(s);
 432
 433     return ret;
 434 }
 435
 436
 437 static void init_frame(FlacEncodeContext *s)
 438 {
 439     int i, ch;
 440     FlacFrame *frame;
 441
 442     frame = &s->frame;
 443
 444     for (i = 0; i < 16; i++) {
 445         if (s->avctx->frame_size == ff_flac_blocksize_table[i]) {
 446             frame->blocksize  = ff_flac_blocksize_table[i];
 447             frame->bs_code[0] = i;
 448             frame->bs_code[1] = 0;
 449             break;
 450         }
 451     }
 452     if (i == 16) {
 453         frame->blocksize = s->avctx->frame_size;
 454         if (frame->blocksize <= 256) {
 455             frame->bs_code[0] = 6;
 456             frame->bs_code[1] = frame->blocksize-1;
 457         } else {
 458             frame->bs_code[0] = 7;
 459             frame->bs_code[1] = frame->blocksize-1;
 460         }
 461     }
 462
 463     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++)
 464         frame->subframes[ch].obits = 16;
 465
 466     frame->verbatim_only = 0;
 467 }
 468
 469
 470 /**
 471  * Copy channel-interleaved input samples into separate subframes.
 472  */
 473 static void copy_samples(FlacEncodeContext *s, const int16_t *samples)
 474 {
 475     int i, j, ch;
 476     FlacFrame *frame;
 477
 478     frame = &s->frame;
 479     for (i = 0, j = 0; i < frame->blocksize; i++)
 480         for (ch = 0; ch < s->channels; ch++, j++)
 481             frame->subframes[ch].samples[i] = samples[j];
 482 }
 483
 484
 485 static int rice_count_exact(int32_t *res, int n, int k)
 486 {
 487     int i;
 488     int count = 0;
 489
 490     for (i = 0; i < n; i++) {
 491         int32_t v = -2 * res[i] - 1;
 492         v ^= v >> 31;
 493         count += (v >> k) + 1 + k;
 494     }
 495     return count;
 496 }
 497
 498
 499 static int subframe_count_exact(FlacEncodeContext *s, FlacSubframe *sub,
 500                                 int pred_order)
 501 {
 502     int p, porder, psize;
 503     int i, part_end;
 504     int count = 0;
 505
 506     /* subframe header */
 507     count += 8;
 508
 509     /* subframe */
 510     if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_CONSTANT) {
 511         count += sub->obits;
 512     } else if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_VERBATIM) {
 513         count += s->frame.blocksize * sub->obits;
 514     } else {
 515         /* warm-up samples */
 516         count += pred_order * sub->obits;
 517
 518         /* LPC coefficients */
 519         if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_LPC)
 520             count += 4 + 5 + pred_order * s->options.lpc_coeff_precision;
 521
 522         /* rice-encoded block */
 523         count += 2;
 524
 525         /* partition order */
 526         porder = sub->rc.porder;
 527         psize  = s->frame.blocksize >> porder;
 528         count += 4;
 529
 530         /* residual */
 531         i        = pred_order;
 532         part_end = psize;
 533         for (p = 0; p < 1 << porder; p++) {
 534             int k = sub->rc.params[p];
 535             count += 4;
 536             count += rice_count_exact(&sub->residual[i], part_end - i, k);
 537             i = part_end;
 538             part_end = FFMIN(s->frame.blocksize, part_end + psize);
 539         }
 540     }
 541
 542     return count;
 543 }
 544
 545
 546 #define rice_encode_count(sum, n, k) (((n)*((k)+1))+((sum-(n>>1))>>(k)))
 547
 548 /**
 549  * Solve for d/dk(rice_encode_count) = n-((sum-(n>>1))>>(k+1)) = 0.
 550  */
 551 static int find_optimal_param(uint32_t sum, int n)
 552 {
 553     int k;
 554     uint32_t sum2;
 555
 556     if (sum <= n >> 1)
 557         return 0;
 558     sum2 = sum - (n >> 1);
 559     k    = av_log2(n < 256 ? FASTDIV(sum2, n) : sum2 / n);
 560     return FFMIN(k, MAX_RICE_PARAM);
 561 }
 562
 563
 564 static uint32_t calc_optimal_rice_params(RiceContext *rc, int porder,
 565                                          uint32_t *sums, int n, int pred_order)
 566 {
 567     int i;
 568     int k, cnt, part;
 569     uint32_t all_bits;
 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);
 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                       uint32_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         uint32_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 uint32_t calc_rice_params(RiceContext *rc, int pmin, int pmax,
 616                                  int32_t *data, int n, int pred_order)
 617 {
 618     int i;
 619     uint32_t bits[MAX_PARTITION_ORDER+1];
 620     int opt_porder;
 621     RiceContext tmp_rc;
 622     uint32_t *udata;
 623     uint32_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     udata = av_malloc(n * sizeof(uint32_t));
 630     for (i = 0; i < n; i++)
 631         udata[i] = (2*data[i]) ^ (data[i]>>31);
 632
 633     calc_sums(pmin, pmax, udata, n, pred_order, sums);
 634
 635     opt_porder = pmin;
 636     bits[pmin] = UINT32_MAX;
 637     for (i = pmin; i <= pmax; i++) {
 638         bits[i] = calc_optimal_rice_params(&tmp_rc, i, sums[i], n, pred_order);
 639         if (bits[i] <= bits[opt_porder]) {
 640             opt_porder = i;
 641             *rc = tmp_rc;
 642         }
 643     }
 644
 645     av_freep(&udata);
 646     return bits[opt_porder];
 647 }
 648
 649
 650 static int get_max_p_order(int max_porder, int n, int order)
 651 {
 652     int porder = FFMIN(max_porder, av_log2(n^(n-1)));
 653     if (order > 0)
 654         porder = FFMIN(porder, av_log2(n/order));
 655     return porder;
 656 }
 657
 658
 659 static uint32_t find_subframe_rice_params(FlacEncodeContext *s,
 660                                           FlacSubframe *sub, int pred_order)
 661 {
 662     int pmin = get_max_p_order(s->options.min_partition_order,
 663                                s->frame.blocksize, pred_order);
 664     int pmax = get_max_p_order(s->options.max_partition_order,
 665                                s->frame.blocksize, pred_order);
 666
 667     uint32_t bits = 8 + pred_order * sub->obits + 2 + 4;
 668     if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_LPC)
 669         bits += 4 + 5 + pred_order * s->options.lpc_coeff_precision;
 670     bits += calc_rice_params(&sub->rc, pmin, pmax, sub->residual,
 671                              s->frame.blocksize, pred_order);
 672     return bits;
 673 }
 674
 675
 676 static void encode_residual_fixed(int32_t *res, const int32_t *smp, int n,
 677                                   int order)
 678 {
 679     int i;
 680
 681     for (i = 0; i < order; i++)
 682         res[i] = smp[i];
 683
 684     if (order == 0) {
 685         for (i = order; i < n; i++)
 686             res[i] = smp[i];
 687     } else if (order == 1) {
 688         for (i = order; i < n; i++)
 689             res[i] = smp[i] - smp[i-1];
 690     } else if (order == 2) {
 691         int a = smp[order-1] - smp[order-2];
 692         for (i = order; i < n; i += 2) {
 693             int b    = smp[i  ] - smp[i-1];
 694             res[i]   = b - a;
 695             a        = smp[i+1] - smp[i  ];
 696             res[i+1] = a - b;
 697         }
 698     } else if (order == 3) {
 699         int a = smp[order-1] -   smp[order-2];
 700         int c = smp[order-1] - 2*smp[order-2] + smp[order-3];
 701         for (i = order; i < n; i += 2) {
 702             int b    = smp[i  ] - smp[i-1];
 703             int d    = b - a;
 704             res[i]   = d - c;
 705             a        = smp[i+1] - smp[i  ];
 706             c        = a - b;
 707             res[i+1] = c - d;
 708         }
 709     } else {
 710         int a = smp[order-1] -   smp[order-2];
 711         int c = smp[order-1] - 2*smp[order-2] +   smp[order-3];
 712         int e = smp[order-1] - 3*smp[order-2] + 3*smp[order-3] - smp[order-4];
 713         for (i = order; i < n; i += 2) {
 714             int b    = smp[i  ] - smp[i-1];
 715             int d    = b - a;
 716             int f    = d - c;
 717             res[i  ] = f - e;
 718             a        = smp[i+1] - smp[i  ];
 719             c        = a - b;
 720             e        = c - d;
 721             res[i+1] = e - f;
 722         }
 723     }
 724 }
 725
 726
 727 #define LPC1(x) {\
 728     int c = coefs[(x)-1];\
 729     p0   += c * s;\
 730     s     = smp[i-(x)+1];\
 731     p1   += c * s;\
 732 }
 733
 734 static av_always_inline void encode_residual_lpc_unrolled(int32_t *res,
 735                                     const int32_t *smp, int n, int order,
 736                                     const int32_t *coefs, int shift, int big)
 737 {
 738     int i;
 739     for (i = order; i < n; i += 2) {
 740         int s  = smp[i-order];
 741         int p0 = 0, p1 = 0;
 742         if (big) {
 743             switch (order) {
 744             case 32: LPC1(32)
 745             case 31: LPC1(31)
 746             case 30: LPC1(30)
 747             case 29: LPC1(29)
 748             case 28: LPC1(28)
 749             case 27: LPC1(27)
 750             case 26: LPC1(26)
 751             case 25: LPC1(25)
 752             case 24: LPC1(24)
 753             case 23: LPC1(23)
 754             case 22: LPC1(22)
 755             case 21: LPC1(21)
 756             case 20: LPC1(20)
 757             case 19: LPC1(19)
 758             case 18: LPC1(18)
 759             case 17: LPC1(17)
 760             case 16: LPC1(16)
 761             case 15: LPC1(15)
 762             case 14: LPC1(14)
 763             case 13: LPC1(13)
 764             case 12: LPC1(12)
 765             case 11: LPC1(11)
 766             case 10: LPC1(10)
 767             case  9: LPC1( 9)
 768                      LPC1( 8)
 769                      LPC1( 7)
 770                      LPC1( 6)
 771                      LPC1( 5)
 772                      LPC1( 4)
 773                      LPC1( 3)
 774                      LPC1( 2)
 775                      LPC1( 1)
 776             }
 777         } else {
 778             switch (order) {
 779             case  8: LPC1( 8)
 780             case  7: LPC1( 7)
 781             case  6: LPC1( 6)
 782             case  5: LPC1( 5)
 783             case  4: LPC1( 4)
 784             case  3: LPC1( 3)
 785             case  2: LPC1( 2)
 786             case  1: LPC1( 1)
 787             }
 788         }
 789         res[i  ] = smp[i  ] - (p0 >> shift);
 790         res[i+1] = smp[i+1] - (p1 >> shift);
 791     }
 792 }
 793
 794
 795 static void encode_residual_lpc(int32_t *res, const int32_t *smp, int n,
 796                                 int order, const int32_t *coefs, int shift)
 797 {
 798     int i;
 799     for (i = 0; i < order; i++)
 800         res[i] = smp[i];
 801 #if CONFIG_SMALL
 802     for (i = order; i < n; i += 2) {
 803         int j;
 804         int s  = smp[i];
 805         int p0 = 0, p1 = 0;
 806         for (j = 0; j < order; j++) {
 807             int c = coefs[j];
 808             p1   += c * s;
 809             s     = smp[i-j-1];
 810             p0   += c * s;
 811         }
 812         res[i  ] = smp[i  ] - (p0 >> shift);
 813         res[i+1] = smp[i+1] - (p1 >> shift);
 814     }
 815 #else
 816     switch (order) {
 817     case  1: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 1, coefs, shift, 0); break;
 818     case  2: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 2, coefs, shift, 0); break;
 819     case  3: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 3, coefs, shift, 0); break;
 820     case  4: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 4, coefs, shift, 0); break;
 821     case  5: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 5, coefs, shift, 0); break;
 822     case  6: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 6, coefs, shift, 0); break;
 823     case  7: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 7, coefs, shift, 0); break;
 824     case  8: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 8, coefs, shift, 0); break;
 825     default: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, order, coefs, shift, 1); break;
 826     }
 827 #endif
 828 }
 829
 830
 831 static int encode_residual_ch(FlacEncodeContext *s, int ch)
 832 {
 833     int i, n;
 834     int min_order, max_order, opt_order, omethod;
 835     FlacFrame *frame;
 836     FlacSubframe *sub;
 837     int32_t coefs[MAX_LPC_ORDER][MAX_LPC_ORDER];
 838     int shift[MAX_LPC_ORDER];
 839     int32_t *res, *smp;
 840
 841     frame = &s->frame;
 842     sub   = &frame->subframes[ch];
 843     res   = sub->residual;
 844     smp   = sub->samples;
 845     n     = frame->blocksize;
 846
 847     /* CONSTANT */
 848     for (i = 1; i < n; i++)
 849         if(smp[i] != smp[0])
 850             break;
 851     if (i == n) {
 852         sub->type = sub->type_code = FLAC_SUBFRAME_CONSTANT;
 853         res[0] = smp[0];
 854         return subframe_count_exact(s, sub, 0);
 855     }
 856
 857     /* VERBATIM */
 858     if (frame->verbatim_only || n < 5) {
 859         sub->type = sub->type_code = FLAC_SUBFRAME_VERBATIM;
 860         memcpy(res, smp, n * sizeof(int32_t));
 861         return subframe_count_exact(s, sub, 0);
 862     }
 863
 864     min_order  = s->options.min_prediction_order;
 865     max_order  = s->options.max_prediction_order;
 866     omethod    = s->options.prediction_order_method;
 867
 868     /* FIXED */
 869     sub->type = FLAC_SUBFRAME_FIXED;
 870     if (s->options.lpc_type == AV_LPC_TYPE_NONE  ||
 871         s->options.lpc_type == AV_LPC_TYPE_FIXED || n <= max_order) {
 872         uint32_t bits[MAX_FIXED_ORDER+1];
 873         if (max_order > MAX_FIXED_ORDER)
 874             max_order = MAX_FIXED_ORDER;
 875         opt_order = 0;
 876         bits[0]   = UINT32_MAX;
 877         for (i = min_order; i <= max_order; i++) {
 878             encode_residual_fixed(res, smp, n, i);
 879             bits[i] = find_subframe_rice_params(s, sub, i);
 880             if (bits[i] < bits[opt_order])
 881                 opt_order = i;
 882         }
 883         sub->order     = opt_order;
 884         sub->type_code = sub->type | sub->order;
 885         if (sub->order != max_order) {
 886             encode_residual_fixed(res, smp, n, sub->order);
 887             find_subframe_rice_params(s, sub, sub->order);
 888         }
 889         return subframe_count_exact(s, sub, sub->order);
 890     }
 891
 892     /* LPC */
 893     sub->type = FLAC_SUBFRAME_LPC;
 894     opt_order = ff_lpc_calc_coefs(&s->lpc_ctx, smp, n, min_order, max_order,
 895                                   s->options.lpc_coeff_precision, coefs, shift, s->options.lpc_type,
 896                                   s->options.lpc_passes, omethod,
 897                                   MAX_LPC_SHIFT, 0);
 898
 899     if (omethod == ORDER_METHOD_2LEVEL ||
 900         omethod == ORDER_METHOD_4LEVEL ||
 901         omethod == ORDER_METHOD_8LEVEL) {
 902         int levels = 1 << omethod;
 903         uint32_t bits[1 << ORDER_METHOD_8LEVEL];
 904         int order;
 905         int opt_index   = levels-1;
 906         opt_order       = max_order-1;
 907         bits[opt_index] = UINT32_MAX;
 908         for (i = levels-1; i >= 0; i--) {
 909             order = min_order + (((max_order-min_order+1) * (i+1)) / levels)-1;
 910             if (order < 0)
 911                 order = 0;
 912             encode_residual_lpc(res, smp, n, order+1, coefs[order], shift[order]);
 913             bits[i] = find_subframe_rice_params(s, sub, order+1);
 914             if (bits[i] < bits[opt_index]) {
 915                 opt_index = i;
 916                 opt_order = order;
 917             }
 918         }
 919         opt_order++;
 920     } else if (omethod == ORDER_METHOD_SEARCH) {
 921         // brute-force optimal order search
 922         uint32_t bits[MAX_LPC_ORDER];
 923         opt_order = 0;
 924         bits[0]   = UINT32_MAX;
 925         for (i = min_order-1; i < max_order; i++) {
 926             encode_residual_lpc(res, smp, n, i+1, coefs[i], shift[i]);
 927             bits[i] = find_subframe_rice_params(s, sub, i+1);
 928             if (bits[i] < bits[opt_order])
 929                 opt_order = i;
 930         }
 931         opt_order++;
 932     } else if (omethod == ORDER_METHOD_LOG) {
 933         uint32_t bits[MAX_LPC_ORDER];
 934         int step;
 935
 936         opt_order = min_order - 1 + (max_order-min_order)/3;
 937         memset(bits, -1, sizeof(bits));
 938
 939         for (step = 16; step; step >>= 1) {
 940             int last = opt_order;
 941             for (i = last-step; i <= last+step; i += step) {
 942                 if (i < min_order-1 || i >= max_order || bits[i] < UINT32_MAX)
 943                     continue;
 944                 encode_residual_lpc(res, smp, n, i+1, coefs[i], shift[i]);
 945                 bits[i] = find_subframe_rice_params(s, sub, i+1);
 946                 if (bits[i] < bits[opt_order])
 947                     opt_order = i;
 948             }
 949         }
 950         opt_order++;
 951     }
 952
 953     sub->order     = opt_order;
 954     sub->type_code = sub->type | (sub->order-1);
 955     sub->shift     = shift[sub->order-1];
 956     for (i = 0; i < sub->order; i++)
 957         sub->coefs[i] = coefs[sub->order-1][i];
 958
 959     encode_residual_lpc(res, smp, n, sub->order, sub->coefs, sub->shift);
 960
 961     find_subframe_rice_params(s, sub, sub->order);
 962
 963     return subframe_count_exact(s, sub, sub->order);
 964 }
 965
 966
 967 static int count_frame_header(FlacEncodeContext *s)
 968 {
 969     uint8_t tmp;
 970     int count;
 971
 972     /*
 973     <14> Sync code
 974     <1>  Reserved
 975     <1>  Blocking strategy
 976     <4>  Block size in inter-channel samples
 977     <4>  Sample rate
 978     <4>  Channel assignment
 979     <3>  Sample size in bits
 980     <1>  Reserved
 981     */
 982     count = 32;
 983
 984     /* coded frame number */
 985     PUT_UTF8(s->frame_count, tmp, count += 8;)
 986
 987     /* explicit block size */
 988     if (s->frame.bs_code[0] == 6)
 989         count += 8;
 990     else if (s->frame.bs_code[0] == 7)
 991         count += 16;
 992
 993     /* explicit sample rate */
 994     count += ((s->sr_code[0] == 12) + (s->sr_code[0] > 12)) * 8;
 995
 996     /* frame header CRC-8 */
 997     count += 8;
 998
 999     return count;
1000 }
1001
1002
1003 static int encode_frame(FlacEncodeContext *s)
1004 {
1005     int ch, count;
1006
1007     count = count_frame_header(s);
1008
1009     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++)
1010         count += encode_residual_ch(s, ch);
1011
1012     count += (8 - (count & 7)) & 7; // byte alignment
1013     count += 16;                    // CRC-16
1014
1015     return count >> 3;
1016 }
1017
1018
1019 static int estimate_stereo_mode(int32_t *left_ch, int32_t *right_ch, int n)
1020 {
1021     int i, best;
1022     int32_t lt, rt;
1023     uint64_t sum[4];
1024     uint64_t score[4];
1025     int k;
1026
1027     /* calculate sum of 2nd order residual for each channel */
1028     sum[0] = sum[1] = sum[2] = sum[3] = 0;
1029     for (i = 2; i < n; i++) {
1030         lt = left_ch[i]  - 2*left_ch[i-1]  + left_ch[i-2];
1031         rt = right_ch[i] - 2*right_ch[i-1] + right_ch[i-2];
1032         sum[2] += FFABS((lt + rt) >> 1);
1033         sum[3] += FFABS(lt - rt);
1034         sum[0] += FFABS(lt);
1035         sum[1] += FFABS(rt);
1036     }
1037     /* estimate bit counts */
1038     for (i = 0; i < 4; i++) {
1039         k      = find_optimal_param(2 * sum[i], n);
1040         sum[i] = rice_encode_count( 2 * sum[i], n, k);
1041     }
1042
1043     /* calculate score for each mode */
1044     score[0] = sum[0] + sum[1];
1045     score[1] = sum[0] + sum[3];
1046     score[2] = sum[1] + sum[3];
1047     score[3] = sum[2] + sum[3];
1048
1049     /* return mode with lowest score */
1050     best = 0;
1051     for (i = 1; i < 4; i++)
1052         if (score[i] < score[best])
1053             best = i;
1054     if (best == 0) {
1055         return FLAC_CHMODE_INDEPENDENT;
1056     } else if (best == 1) {
1057         return FLAC_CHMODE_LEFT_SIDE;
1058     } else if (best == 2) {
1059         return FLAC_CHMODE_RIGHT_SIDE;
1060     } else {
1061         return FLAC_CHMODE_MID_SIDE;
1062     }
1063 }
1064
1065
1066 /**
1067  * Perform stereo channel decorrelation.
1068  */
1069 static void channel_decorrelation(FlacEncodeContext *s)
1070 {
1071     FlacFrame *frame;
1072     int32_t *left, *right;
1073     int i, n;
1074
1075     frame = &s->frame;
1076     n     = frame->blocksize;
1077     left  = frame->subframes[0].samples;
1078     right = frame->subframes[1].samples;
1079
1080     if (s->channels != 2) {
1081         frame->ch_mode = FLAC_CHMODE_INDEPENDENT;
1082         return;
1083     }
1084
1085     frame->ch_mode = estimate_stereo_mode(left, right, n);
1086
1087     /* perform decorrelation and adjust bits-per-sample */
1088     if (frame->ch_mode == FLAC_CHMODE_INDEPENDENT)
1089         return;
1090     if (frame->ch_mode == FLAC_CHMODE_MID_SIDE) {
1091         int32_t tmp;
1092         for (i = 0; i < n; i++) {
1093             tmp      = left[i];
1094             left[i]  = (tmp + right[i]) >> 1;
1095             right[i] =  tmp - right[i];
1096         }
1097         frame->subframes[1].obits++;
1098     } else if (frame->ch_mode == FLAC_CHMODE_LEFT_SIDE) {
1099         for (i = 0; i < n; i++)
1100             right[i] = left[i] - right[i];
1101         frame->subframes[1].obits++;
1102     } else {
1103         for (i = 0; i < n; i++)
1104             left[i] -= right[i];
1105         frame->subframes[0].obits++;
1106     }
1107 }
1108
1109
1110 static void write_utf8(PutBitContext *pb, uint32_t val)
1111 {
1112     uint8_t tmp;
1113     PUT_UTF8(val, tmp, put_bits(pb, 8, tmp);)
1114 }
1115
1116
1117 static void write_frame_header(FlacEncodeContext *s)
1118 {
1119     FlacFrame *frame;
1120     int crc;
1121
1122     frame = &s->frame;
1123
1124     put_bits(&s->pb, 16, 0xFFF8);
1125     put_bits(&s->pb, 4, frame->bs_code[0]);
1126     put_bits(&s->pb, 4, s->sr_code[0]);
1127
1128     if (frame->ch_mode == FLAC_CHMODE_INDEPENDENT)
1129         put_bits(&s->pb, 4, s->channels-1);
1130     else
1131         put_bits(&s->pb, 4, frame->ch_mode);
1132
1133     put_bits(&s->pb, 3, 4); /* bits-per-sample code */
1134     put_bits(&s->pb, 1, 0);
1135     write_utf8(&s->pb, s->frame_count);
1136
1137     if (frame->bs_code[0] == 6)
1138         put_bits(&s->pb, 8, frame->bs_code[1]);
1139     else if (frame->bs_code[0] == 7)
1140         put_bits(&s->pb, 16, frame->bs_code[1]);
1141
1142     if (s->sr_code[0] == 12)
1143         put_bits(&s->pb, 8, s->sr_code[1]);
1144     else if (s->sr_code[0] > 12)
1145         put_bits(&s->pb, 16, s->sr_code[1]);
1146
1147     flush_put_bits(&s->pb);
1148     crc = av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_8_ATM), 0, s->pb.buf,
1149                  put_bits_count(&s->pb) >> 3);
1150     put_bits(&s->pb, 8, crc);
1151 }
1152
1153
1154 static void write_subframes(FlacEncodeContext *s)
1155 {
1156     int ch;
1157
1158     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
1159         FlacSubframe *sub = &s->frame.subframes[ch];
1160         int i, p, porder, psize;
1161         int32_t *part_end;
1162         int32_t *res       =  sub->residual;
1163         int32_t *frame_end = &sub->residual[s->frame.blocksize];
1164
1165         /* subframe header */
1166         put_bits(&s->pb, 1, 0);
1167         put_bits(&s->pb, 6, sub->type_code);
1168         put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no wasted bits */
1169
1170         /* subframe */
1171         if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_CONSTANT) {
1172             put_sbits(&s->pb, sub->obits, res[0]);
1173         } else if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_VERBATIM) {
1174             while (res < frame_end)
1175                 put_sbits(&s->pb, sub->obits, *res++);
1176         } else {
1177             /* warm-up samples */
1178             for (i = 0; i < sub->order; i++)
1179                 put_sbits(&s->pb, sub->obits, *res++);
1180
1181             /* LPC coefficients */
1182             if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_LPC) {
1183                 int cbits = s->options.lpc_coeff_precision;
1184                 put_bits( &s->pb, 4, cbits-1);
1185                 put_sbits(&s->pb, 5, sub->shift);
1186                 for (i = 0; i < sub->order; i++)
1187                     put_sbits(&s->pb, cbits, sub->coefs[i]);
1188             }
1189
1190             /* rice-encoded block */
1191             put_bits(&s->pb, 2, 0);
1192
1193             /* partition order */
1194             porder  = sub->rc.porder;
1195             psize   = s->frame.blocksize >> porder;
1196             put_bits(&s->pb, 4, porder);
1197
1198             /* residual */
1199             part_end  = &sub->residual[psize];
1200             for (p = 0; p < 1 << porder; p++) {
1201                 int k = sub->rc.params[p];
1202                 put_bits(&s->pb, 4, k);
1203                 while (res < part_end)
1204                     set_sr_golomb_flac(&s->pb, *res++, k, INT32_MAX, 0);
1205                 part_end = FFMIN(frame_end, part_end + psize);
1206             }
1207         }
1208     }
1209 }
1210
1211
1212 static void write_frame_footer(FlacEncodeContext *s)
1213 {
1214     int crc;
1215     flush_put_bits(&s->pb);
1216     crc = av_bswap16(av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_16_ANSI), 0, s->pb.buf,
1217                             put_bits_count(&s->pb)>>3));
1218     put_bits(&s->pb, 16, crc);
1219     flush_put_bits(&s->pb);
1220 }
1221
1222
1223 static int write_frame(FlacEncodeContext *s, uint8_t *frame, int buf_size)
1224 {
1225     init_put_bits(&s->pb, frame, buf_size);
1226     write_frame_header(s);
1227     write_subframes(s);
1228     write_frame_footer(s);
1229     return put_bits_count(&s->pb) >> 3;
1230 }
1231
1232
1233 static void update_md5_sum(FlacEncodeContext *s, const int16_t *samples)
1234 {
1235 #if HAVE_BIGENDIAN
1236     int i;
1237     for (i = 0; i < s->frame.blocksize * s->channels; i++) {
1238         int16_t smp = av_le2ne16(samples[i]);
1239         av_md5_update(s->md5ctx, (uint8_t *)&smp, 2);
1240     }
1241 #else
1242     av_md5_update(s->md5ctx, (const uint8_t *)samples, s->frame.blocksize*s->channels*2);
1243 #endif
1244 }
1245
1246
1247 static int flac_encode_frame(AVCodecContext *avctx, uint8_t *frame,
1248                              int buf_size, void *data)
1249 {
1250     FlacEncodeContext *s;
1251     const int16_t *samples = data;
1252     int frame_bytes, out_bytes;
1253
1254     s = avctx->priv_data;
1255
1256     /* when the last block is reached, update the header in extradata */
1257     if (!data) {
1258         s->max_framesize = s->max_encoded_framesize;
1259         av_md5_final(s->md5ctx, s->md5sum);
1260         write_streaminfo(s, avctx->extradata);
1261         return 0;
1262     }
1263
1264     /* change max_framesize for small final frame */
1265     if (avctx->frame_size < s->frame.blocksize) {
1266         s->max_framesize = ff_flac_get_max_frame_size(avctx->frame_size,
1267                                                       s->channels, 16);
1268     }
1269
1270     init_frame(s);
1271
1272     copy_samples(s, samples);
1273
1274     channel_decorrelation(s);
1275
1276     frame_bytes = encode_frame(s);
1277
1278     /* fallback to verbatim mode if the compressed frame is larger than it
1279        would be if encoded uncompressed. */
1280     if (frame_bytes > s->max_framesize) {
1281         s->frame.verbatim_only = 1;
1282         frame_bytes = encode_frame(s);
1283     }
1284
1285     if (buf_size < frame_bytes) {
1286         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "output buffer too small\n");
1287         return 0;
1288     }
1289     out_bytes = write_frame(s, frame, buf_size);
1290
1291     s->frame_count++;
1292     avctx->coded_frame->pts = s->sample_count;
1293     s->sample_count += avctx->frame_size;
1294     update_md5_sum(s, samples);
1295     if (out_bytes > s->max_encoded_framesize)
1296         s->max_encoded_framesize = out_bytes;
1297     if (out_bytes < s->min_framesize)
1298         s->min_framesize = out_bytes;
1299
1300     return out_bytes;
1301 }
1302
1303
1304 static av_cold int flac_encode_close(AVCodecContext *avctx)
1305 {
1306     if (avctx->priv_data) {
1307         FlacEncodeContext *s = avctx->priv_data;
1308         av_freep(&s->md5ctx);
1309         ff_lpc_end(&s->lpc_ctx);
1310     }
1311     av_freep(&avctx->extradata);
1312     avctx->extradata_size = 0;
1313     av_freep(&avctx->coded_frame);
1314     return 0;
1315 }
1316
1317
1318 AVCodec ff_flac_encoder = {
1319     "flac",
1320     AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1321     CODEC_ID_FLAC,
1322     sizeof(FlacEncodeContext),
1323     flac_encode_init,
1324     flac_encode_frame,
1325     flac_encode_close,
1326     NULL,
1327     .capabilities = CODEC_CAP_SMALL_LAST_FRAME | CODEC_CAP_DELAY,
1328     .sample_fmts = (const enum AVSampleFormat[]){AV_SAMPLE_FMT_S16,AV_SAMPLE_FMT_NONE},
1329     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("FLAC (Free Lossless Audio Codec)"),
1330 };