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 "libavutil/opt.h"
  25 #include "avcodec.h"
  26 #include "get_bits.h"
  27 #include "golomb.h"
  28 #include "internal.h"
  29 #include "lpc.h"
  30 #include "flac.h"
  31 #include "flacdata.h"
  32
  33 #define FLAC_SUBFRAME_CONSTANT  0
  34 #define FLAC_SUBFRAME_VERBATIM  1
  35 #define FLAC_SUBFRAME_FIXED     8
  36 #define FLAC_SUBFRAME_LPC      32
  37
  38 #define MAX_FIXED_ORDER     4
  39 #define MAX_PARTITION_ORDER 8
  40 #define MAX_PARTITIONS     (1 << MAX_PARTITION_ORDER)
  41 #define MAX_LPC_PRECISION  15
  42 #define MAX_LPC_SHIFT      15
  43 #define MAX_RICE_PARAM     14
  44
  45 typedef struct CompressionOptions {
  46     int compression_level;
  47     int block_time_ms;
  48     enum FFLPCType lpc_type;
  49     int lpc_passes;
  50     int lpc_coeff_precision;
  51     int min_prediction_order;
  52     int max_prediction_order;
  53     int prediction_order_method;
  54     int min_partition_order;
  55     int max_partition_order;
  56 } CompressionOptions;
  57
  58 typedef struct RiceContext {
  59     int porder;
  60     int params[MAX_PARTITIONS];
  61 } RiceContext;
  62
  63 typedef struct FlacSubframe {
  64     int type;
  65     int type_code;
  66     int obits;
  67     int order;
  68     int32_t coefs[MAX_LPC_ORDER];
  69     int shift;
  70     RiceContext rc;
  71     int32_t samples[FLAC_MAX_BLOCKSIZE];
  72     int32_t residual[FLAC_MAX_BLOCKSIZE+1];
  73 } FlacSubframe;
  74
  75 typedef struct FlacFrame {
  76     FlacSubframe subframes[FLAC_MAX_CHANNELS];
  77     int blocksize;
  78     int bs_code[2];
  79     uint8_t crc8;
  80     int ch_mode;
  81     int verbatim_only;
  82 } FlacFrame;
  83
  84 typedef struct FlacEncodeContext {
  85     AVClass *class;
  86     PutBitContext pb;
  87     int channels;
  88     int samplerate;
  89     int sr_code[2];
  90     int max_blocksize;
  91     int min_framesize;
  92     int max_framesize;
  93     int max_encoded_framesize;
  94     uint32_t frame_count;
  95     uint64_t sample_count;
  96     uint8_t md5sum[16];
  97     FlacFrame frame;
  98     CompressionOptions options;
  99     AVCodecContext *avctx;
 100     LPCContext lpc_ctx;
 101     struct AVMD5 *md5ctx;
 102 } FlacEncodeContext;
 103
 104
 105 /**
 106  * Write streaminfo metadata block to byte array.
 107  */
 108 static void write_streaminfo(FlacEncodeContext *s, uint8_t *header)
 109 {
 110     PutBitContext pb;
 111
 112     memset(header, 0, FLAC_STREAMINFO_SIZE);
 113     init_put_bits(&pb, header, FLAC_STREAMINFO_SIZE);
 114
 115     /* streaminfo metadata block */
 116     put_bits(&pb, 16, s->max_blocksize);
 117     put_bits(&pb, 16, s->max_blocksize);
 118     put_bits(&pb, 24, s->min_framesize);
 119     put_bits(&pb, 24, s->max_framesize);
 120     put_bits(&pb, 20, s->samplerate);
 121     put_bits(&pb, 3, s->channels-1);
 122     put_bits(&pb, 5, 15);       /* bits per sample - 1 */
 123     /* write 36-bit sample count in 2 put_bits() calls */
 124     put_bits(&pb, 24, (s->sample_count & 0xFFFFFF000LL) >> 12);
 125     put_bits(&pb, 12,  s->sample_count & 0x000000FFFLL);
 126     flush_put_bits(&pb);
 127     memcpy(&header[18], s->md5sum, 16);
 128 }
 129
 130
 131 /**
 132  * Set blocksize based on samplerate.
 133  * Choose the closest predefined blocksize >= BLOCK_TIME_MS milliseconds.
 134  */
 135 static int select_blocksize(int samplerate, int block_time_ms)
 136 {
 137     int i;
 138     int target;
 139     int blocksize;
 140
 141     assert(samplerate > 0);
 142     blocksize = ff_flac_blocksize_table[1];
 143     target    = (samplerate * block_time_ms) / 1000;
 144     for (i = 0; i < 16; i++) {
 145         if (target >= ff_flac_blocksize_table[i] &&
 146             ff_flac_blocksize_table[i] > blocksize) {
 147             blocksize = ff_flac_blocksize_table[i];
 148         }
 149     }
 150     return blocksize;
 151 }
 152
 153
 154 static av_cold void dprint_compression_options(FlacEncodeContext *s)
 155 {
 156     AVCodecContext     *avctx = s->avctx;
 157     CompressionOptions *opt   = &s->options;
 158
 159     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " compression: %d\n", opt->compression_level);
 160
 161     switch (opt->lpc_type) {
 162     case FF_LPC_TYPE_NONE:
 163         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " lpc type: None\n");
 164         break;
 165     case FF_LPC_TYPE_FIXED:
 166         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " lpc type: Fixed pre-defined coefficients\n");
 167         break;
 168     case FF_LPC_TYPE_LEVINSON:
 169         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " lpc type: Levinson-Durbin recursion with Welch window\n");
 170         break;
 171     case FF_LPC_TYPE_CHOLESKY:
 172         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " lpc type: Cholesky factorization, %d pass%s\n",
 173                opt->lpc_passes, opt->lpc_passes == 1 ? "" : "es");
 174         break;
 175     }
 176
 177     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " prediction order: %d, %d\n",
 178            opt->min_prediction_order, opt->max_prediction_order);
 179
 180     switch (opt->prediction_order_method) {
 181     case ORDER_METHOD_EST:
 182         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n", "estimate");
 183         break;
 184     case ORDER_METHOD_2LEVEL:
 185         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n", "2-level");
 186         break;
 187     case ORDER_METHOD_4LEVEL:
 188         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n", "4-level");
 189         break;
 190     case ORDER_METHOD_8LEVEL:
 191         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n", "8-level");
 192         break;
 193     case ORDER_METHOD_SEARCH:
 194         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n", "full search");
 195         break;
 196     case ORDER_METHOD_LOG:
 197         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n", "log search");
 198         break;
 199     }
 200
 201
 202     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " partition order: %d, %d\n",
 203            opt->min_partition_order, opt->max_partition_order);
 204
 205     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " block size: %d\n", avctx->frame_size);
 206
 207     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " lpc precision: %d\n",
 208            opt->lpc_coeff_precision);
 209 }
 210
 211
 212 static av_cold int flac_encode_init(AVCodecContext *avctx)
 213 {
 214     int freq = avctx->sample_rate;
 215     int channels = avctx->channels;
 216     FlacEncodeContext *s = avctx->priv_data;
 217     int i, level, ret;
 218     uint8_t *streaminfo;
 219
 220     s->avctx = avctx;
 221
 222     if (avctx->sample_fmt != AV_SAMPLE_FMT_S16)
 223         return -1;
 224
 225     if (channels < 1 || channels > FLAC_MAX_CHANNELS)
 226         return -1;
 227     s->channels = channels;
 228
 229     /* find samplerate in table */
 230     if (freq < 1)
 231         return -1;
 232     for (i = 4; i < 12; i++) {
 233         if (freq == ff_flac_sample_rate_table[i]) {
 234             s->samplerate = ff_flac_sample_rate_table[i];
 235             s->sr_code[0] = i;
 236             s->sr_code[1] = 0;
 237             break;
 238         }
 239     }
 240     /* if not in table, samplerate is non-standard */
 241     if (i == 12) {
 242         if (freq % 1000 == 0 && freq < 255000) {
 243             s->sr_code[0] = 12;
 244             s->sr_code[1] = freq / 1000;
 245         } else if (freq % 10 == 0 && freq < 655350) {
 246             s->sr_code[0] = 14;
 247             s->sr_code[1] = freq / 10;
 248         } else if (freq < 65535) {
 249             s->sr_code[0] = 13;
 250             s->sr_code[1] = freq;
 251         } else {
 252             return -1;
 253         }
 254         s->samplerate = freq;
 255     }
 256
 257     /* set compression option defaults based on avctx->compression_level */
 258     if (avctx->compression_level < 0)
 259         s->options.compression_level = 5;
 260     else
 261         s->options.compression_level = avctx->compression_level;
 262
 263     level = s->options.compression_level;
 264     if (level > 12) {
 265         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid compression level: %d\n",
 266                s->options.compression_level);
 267         return -1;
 268     }
 269
 270     s->options.block_time_ms = ((int[]){ 27, 27, 27,105,105,105,105,105,105,105,105,105,105})[level];
 271
 272     if (s->options.lpc_type == FF_LPC_TYPE_DEFAULT)
 273         s->options.lpc_type  = ((int[]){ FF_LPC_TYPE_FIXED,    FF_LPC_TYPE_FIXED,    FF_LPC_TYPE_FIXED,
 274                                          FF_LPC_TYPE_LEVINSON, FF_LPC_TYPE_LEVINSON, FF_LPC_TYPE_LEVINSON,
 275                                          FF_LPC_TYPE_LEVINSON, FF_LPC_TYPE_LEVINSON, FF_LPC_TYPE_LEVINSON,
 276                                          FF_LPC_TYPE_LEVINSON, FF_LPC_TYPE_LEVINSON, FF_LPC_TYPE_LEVINSON,
 277                                          FF_LPC_TYPE_LEVINSON})[level];
 278
 279     s->options.min_prediction_order = ((int[]){  2,  0,  0,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1})[level];
 280     s->options.max_prediction_order = ((int[]){  3,  4,  4,  6,  8,  8,  8,  8, 12, 12, 12, 32, 32})[level];
 281
 282     if (s->options.prediction_order_method < 0)
 283         s->options.prediction_order_method = ((int[]){ ORDER_METHOD_EST,    ORDER_METHOD_EST,    ORDER_METHOD_EST,
 284                                                        ORDER_METHOD_EST,    ORDER_METHOD_EST,    ORDER_METHOD_EST,
 285                                                        ORDER_METHOD_4LEVEL, ORDER_METHOD_LOG,    ORDER_METHOD_4LEVEL,
 286                                                        ORDER_METHOD_LOG,    ORDER_METHOD_SEARCH, ORDER_METHOD_LOG,
 287                                                        ORDER_METHOD_SEARCH})[level];
 288
 289     if (s->options.min_partition_order > s->options.max_partition_order) {
 290         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid partition orders: min=%d max=%d\n",
 291                s->options.min_partition_order, s->options.max_partition_order);
 292         return AVERROR(EINVAL);
 293     }
 294     if (s->options.min_partition_order < 0)
 295         s->options.min_partition_order = ((int[]){  2,  2,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0})[level];
 296     if (s->options.max_partition_order < 0)
 297         s->options.max_partition_order = ((int[]){  2,  2,  3,  3,  3,  8,  8,  8,  8,  8,  8,  8,  8})[level];
 298
 299     if (s->options.lpc_type == FF_LPC_TYPE_NONE) {
 300         s->options.min_prediction_order = 0;
 301     } else if (avctx->min_prediction_order >= 0) {
 302         if (s->options.lpc_type == FF_LPC_TYPE_FIXED) {
 303             if (avctx->min_prediction_order > MAX_FIXED_ORDER) {
 304                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid min prediction order: %d\n",
 305                        avctx->min_prediction_order);
 306                 return -1;
 307             }
 308         } else if (avctx->min_prediction_order < MIN_LPC_ORDER ||
 309                    avctx->min_prediction_order > MAX_LPC_ORDER) {
 310             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid min prediction order: %d\n",
 311                    avctx->min_prediction_order);
 312             return -1;
 313         }
 314         s->options.min_prediction_order = avctx->min_prediction_order;
 315     }
 316     if (s->options.lpc_type == FF_LPC_TYPE_NONE) {
 317         s->options.max_prediction_order = 0;
 318     } else if (avctx->max_prediction_order >= 0) {
 319         if (s->options.lpc_type == FF_LPC_TYPE_FIXED) {
 320             if (avctx->max_prediction_order > MAX_FIXED_ORDER) {
 321                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid max prediction order: %d\n",
 322                        avctx->max_prediction_order);
 323                 return -1;
 324             }
 325         } else if (avctx->max_prediction_order < MIN_LPC_ORDER ||
 326                    avctx->max_prediction_order > MAX_LPC_ORDER) {
 327             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid max prediction order: %d\n",
 328                    avctx->max_prediction_order);
 329             return -1;
 330         }
 331         s->options.max_prediction_order = avctx->max_prediction_order;
 332     }
 333     if (s->options.max_prediction_order < s->options.min_prediction_order) {
 334         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid prediction orders: min=%d max=%d\n",
 335                s->options.min_prediction_order, s->options.max_prediction_order);
 336         return -1;
 337     }
 338
 339     if (avctx->frame_size > 0) {
 340         if (avctx->frame_size < FLAC_MIN_BLOCKSIZE ||
 341                 avctx->frame_size > FLAC_MAX_BLOCKSIZE) {
 342             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid block size: %d\n",
 343                    avctx->frame_size);
 344             return -1;
 345         }
 346     } else {
 347         s->avctx->frame_size = select_blocksize(s->samplerate, s->options.block_time_ms);
 348     }
 349     s->max_blocksize = s->avctx->frame_size;
 350
 351     /* set maximum encoded frame size in verbatim mode */
 352     s->max_framesize = ff_flac_get_max_frame_size(s->avctx->frame_size,
 353                                                   s->channels, 16);
 354
 355     /* initialize MD5 context */
 356     s->md5ctx = av_malloc(av_md5_size);
 357     if (!s->md5ctx)
 358         return AVERROR(ENOMEM);
 359     av_md5_init(s->md5ctx);
 360
 361     streaminfo = av_malloc(FLAC_STREAMINFO_SIZE);
 362     if (!streaminfo)
 363         return AVERROR(ENOMEM);
 364     write_streaminfo(s, streaminfo);
 365     avctx->extradata = streaminfo;
 366     avctx->extradata_size = FLAC_STREAMINFO_SIZE;
 367
 368     s->frame_count   = 0;
 369     s->min_framesize = s->max_framesize;
 370
 371 #if FF_API_OLD_ENCODE_AUDIO
 372     avctx->coded_frame = avcodec_alloc_frame();
 373     if (!avctx->coded_frame)
 374         return AVERROR(ENOMEM);
 375 #endif
 376
 377     ret = ff_lpc_init(&s->lpc_ctx, avctx->frame_size,
 378                       s->options.max_prediction_order, FF_LPC_TYPE_LEVINSON);
 379
 380     dprint_compression_options(s);
 381
 382     return ret;
 383 }
 384
 385
 386 static void init_frame(FlacEncodeContext *s, int nb_samples)
 387 {
 388     int i, ch;
 389     FlacFrame *frame;
 390
 391     frame = &s->frame;
 392
 393     for (i = 0; i < 16; i++) {
 394         if (nb_samples == ff_flac_blocksize_table[i]) {
 395             frame->blocksize  = ff_flac_blocksize_table[i];
 396             frame->bs_code[0] = i;
 397             frame->bs_code[1] = 0;
 398             break;
 399         }
 400     }
 401     if (i == 16) {
 402         frame->blocksize = nb_samples;
 403         if (frame->blocksize <= 256) {
 404             frame->bs_code[0] = 6;
 405             frame->bs_code[1] = frame->blocksize-1;
 406         } else {
 407             frame->bs_code[0] = 7;
 408             frame->bs_code[1] = frame->blocksize-1;
 409         }
 410     }
 411
 412     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++)
 413         frame->subframes[ch].obits = 16;
 414
 415     frame->verbatim_only = 0;
 416 }
 417
 418
 419 /**
 420  * Copy channel-interleaved input samples into separate subframes.
 421  */
 422 static void copy_samples(FlacEncodeContext *s, const int16_t *samples)
 423 {
 424     int i, j, ch;
 425     FlacFrame *frame;
 426
 427     frame = &s->frame;
 428     for (i = 0, j = 0; i < frame->blocksize; i++)
 429         for (ch = 0; ch < s->channels; ch++, j++)
 430             frame->subframes[ch].samples[i] = samples[j];
 431 }
 432
 433
 434 static int rice_count_exact(int32_t *res, int n, int k)
 435 {
 436     int i;
 437     int count = 0;
 438
 439     for (i = 0; i < n; i++) {
 440         int32_t v = -2 * res[i] - 1;
 441         v ^= v >> 31;
 442         count += (v >> k) + 1 + k;
 443     }
 444     return count;
 445 }
 446
 447
 448 static int subframe_count_exact(FlacEncodeContext *s, FlacSubframe *sub,
 449                                 int pred_order)
 450 {
 451     int p, porder, psize;
 452     int i, part_end;
 453     int count = 0;
 454
 455     /* subframe header */
 456     count += 8;
 457
 458     /* subframe */
 459     if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_CONSTANT) {
 460         count += sub->obits;
 461     } else if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_VERBATIM) {
 462         count += s->frame.blocksize * sub->obits;
 463     } else {
 464         /* warm-up samples */
 465         count += pred_order * sub->obits;
 466
 467         /* LPC coefficients */
 468         if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_LPC)
 469             count += 4 + 5 + pred_order * s->options.lpc_coeff_precision;
 470
 471         /* rice-encoded block */
 472         count += 2;
 473
 474         /* partition order */
 475         porder = sub->rc.porder;
 476         psize  = s->frame.blocksize >> porder;
 477         count += 4;
 478
 479         /* residual */
 480         i        = pred_order;
 481         part_end = psize;
 482         for (p = 0; p < 1 << porder; p++) {
 483             int k = sub->rc.params[p];
 484             count += 4;
 485             count += rice_count_exact(&sub->residual[i], part_end - i, k);
 486             i = part_end;
 487             part_end = FFMIN(s->frame.blocksize, part_end + psize);
 488         }
 489     }
 490
 491     return count;
 492 }
 493
 494
 495 #define rice_encode_count(sum, n, k) (((n)*((k)+1))+((sum-(n>>1))>>(k)))
 496
 497 /**
 498  * Solve for d/dk(rice_encode_count) = n-((sum-(n>>1))>>(k+1)) = 0.
 499  */
 500 static int find_optimal_param(uint32_t sum, int n)
 501 {
 502     int k;
 503     uint32_t sum2;
 504
 505     if (sum <= n >> 1)
 506         return 0;
 507     sum2 = sum - (n >> 1);
 508     k    = av_log2(n < 256 ? FASTDIV(sum2, n) : sum2 / n);
 509     return FFMIN(k, MAX_RICE_PARAM);
 510 }
 511
 512
 513 static uint32_t calc_optimal_rice_params(RiceContext *rc, int porder,
 514                                          uint32_t *sums, int n, int pred_order)
 515 {
 516     int i;
 517     int k, cnt, part;
 518     uint32_t all_bits;
 519
 520     part     = (1 << porder);
 521     all_bits = 4 * part;
 522
 523     cnt = (n >> porder) - pred_order;
 524     for (i = 0; i < part; i++) {
 525         k = find_optimal_param(sums[i], cnt);
 526         rc->params[i] = k;
 527         all_bits += rice_encode_count(sums[i], cnt, k);
 528         cnt = n >> porder;
 529     }
 530
 531     rc->porder = porder;
 532
 533     return all_bits;
 534 }
 535
 536
 537 static void calc_sums(int pmin, int pmax, uint32_t *data, int n, int pred_order,
 538                       uint32_t sums[][MAX_PARTITIONS])
 539 {
 540     int i, j;
 541     int parts;
 542     uint32_t *res, *res_end;
 543
 544     /* sums for highest level */
 545     parts   = (1 << pmax);
 546     res     = &data[pred_order];
 547     res_end = &data[n >> pmax];
 548     for (i = 0; i < parts; i++) {
 549         uint32_t sum = 0;
 550         while (res < res_end)
 551             sum += *(res++);
 552         sums[pmax][i] = sum;
 553         res_end += n >> pmax;
 554     }
 555     /* sums for lower levels */
 556     for (i = pmax - 1; i >= pmin; i--) {
 557         parts = (1 << i);
 558         for (j = 0; j < parts; j++)
 559             sums[i][j] = sums[i+1][2*j] + sums[i+1][2*j+1];
 560     }
 561 }
 562
 563
 564 static uint32_t calc_rice_params(RiceContext *rc, int pmin, int pmax,
 565                                  int32_t *data, int n, int pred_order)
 566 {
 567     int i;
 568     uint32_t bits[MAX_PARTITION_ORDER+1];
 569     int opt_porder;
 570     RiceContext tmp_rc;
 571     uint32_t *udata;
 572     uint32_t sums[MAX_PARTITION_ORDER+1][MAX_PARTITIONS];
 573
 574     assert(pmin >= 0 && pmin <= MAX_PARTITION_ORDER);
 575     assert(pmax >= 0 && pmax <= MAX_PARTITION_ORDER);
 576     assert(pmin <= pmax);
 577
 578     udata = av_malloc(n * sizeof(uint32_t));
 579     for (i = 0; i < n; i++)
 580         udata[i] = (2*data[i]) ^ (data[i]>>31);
 581
 582     calc_sums(pmin, pmax, udata, n, pred_order, sums);
 583
 584     opt_porder = pmin;
 585     bits[pmin] = UINT32_MAX;
 586     for (i = pmin; i <= pmax; i++) {
 587         bits[i] = calc_optimal_rice_params(&tmp_rc, i, sums[i], n, pred_order);
 588         if (bits[i] <= bits[opt_porder]) {
 589             opt_porder = i;
 590             *rc = tmp_rc;
 591         }
 592     }
 593
 594     av_freep(&udata);
 595     return bits[opt_porder];
 596 }
 597
 598
 599 static int get_max_p_order(int max_porder, int n, int order)
 600 {
 601     int porder = FFMIN(max_porder, av_log2(n^(n-1)));
 602     if (order > 0)
 603         porder = FFMIN(porder, av_log2(n/order));
 604     return porder;
 605 }
 606
 607
 608 static uint32_t find_subframe_rice_params(FlacEncodeContext *s,
 609                                           FlacSubframe *sub, int pred_order)
 610 {
 611     int pmin = get_max_p_order(s->options.min_partition_order,
 612                                s->frame.blocksize, pred_order);
 613     int pmax = get_max_p_order(s->options.max_partition_order,
 614                                s->frame.blocksize, pred_order);
 615
 616     uint32_t bits = 8 + pred_order * sub->obits + 2 + 4;
 617     if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_LPC)
 618         bits += 4 + 5 + pred_order * s->options.lpc_coeff_precision;
 619     bits += calc_rice_params(&sub->rc, pmin, pmax, sub->residual,
 620                              s->frame.blocksize, pred_order);
 621     return bits;
 622 }
 623
 624
 625 static void encode_residual_fixed(int32_t *res, const int32_t *smp, int n,
 626                                   int order)
 627 {
 628     int i;
 629
 630     for (i = 0; i < order; i++)
 631         res[i] = smp[i];
 632
 633     if (order == 0) {
 634         for (i = order; i < n; i++)
 635             res[i] = smp[i];
 636     } else if (order == 1) {
 637         for (i = order; i < n; i++)
 638             res[i] = smp[i] - smp[i-1];
 639     } else if (order == 2) {
 640         int a = smp[order-1] - smp[order-2];
 641         for (i = order; i < n; i += 2) {
 642             int b    = smp[i  ] - smp[i-1];
 643             res[i]   = b - a;
 644             a        = smp[i+1] - smp[i  ];
 645             res[i+1] = a - b;
 646         }
 647     } else if (order == 3) {
 648         int a = smp[order-1] -   smp[order-2];
 649         int c = smp[order-1] - 2*smp[order-2] + smp[order-3];
 650         for (i = order; i < n; i += 2) {
 651             int b    = smp[i  ] - smp[i-1];
 652             int d    = b - a;
 653             res[i]   = d - c;
 654             a        = smp[i+1] - smp[i  ];
 655             c        = a - b;
 656             res[i+1] = c - d;
 657         }
 658     } else {
 659         int a = smp[order-1] -   smp[order-2];
 660         int c = smp[order-1] - 2*smp[order-2] +   smp[order-3];
 661         int e = smp[order-1] - 3*smp[order-2] + 3*smp[order-3] - smp[order-4];
 662         for (i = order; i < n; i += 2) {
 663             int b    = smp[i  ] - smp[i-1];
 664             int d    = b - a;
 665             int f    = d - c;
 666             res[i  ] = f - e;
 667             a        = smp[i+1] - smp[i  ];
 668             c        = a - b;
 669             e        = c - d;
 670             res[i+1] = e - f;
 671         }
 672     }
 673 }
 674
 675
 676 #define LPC1(x) {\
 677     int c = coefs[(x)-1];\
 678     p0   += c * s;\
 679     s     = smp[i-(x)+1];\
 680     p1   += c * s;\
 681 }
 682
 683 static av_always_inline void encode_residual_lpc_unrolled(int32_t *res,
 684                                     const int32_t *smp, int n, int order,
 685                                     const int32_t *coefs, int shift, int big)
 686 {
 687     int i;
 688     for (i = order; i < n; i += 2) {
 689         int s  = smp[i-order];
 690         int p0 = 0, p1 = 0;
 691         if (big) {
 692             switch (order) {
 693             case 32: LPC1(32)
 694             case 31: LPC1(31)
 695             case 30: LPC1(30)
 696             case 29: LPC1(29)
 697             case 28: LPC1(28)
 698             case 27: LPC1(27)
 699             case 26: LPC1(26)
 700             case 25: LPC1(25)
 701             case 24: LPC1(24)
 702             case 23: LPC1(23)
 703             case 22: LPC1(22)
 704             case 21: LPC1(21)
 705             case 20: LPC1(20)
 706             case 19: LPC1(19)
 707             case 18: LPC1(18)
 708             case 17: LPC1(17)
 709             case 16: LPC1(16)
 710             case 15: LPC1(15)
 711             case 14: LPC1(14)
 712             case 13: LPC1(13)
 713             case 12: LPC1(12)
 714             case 11: LPC1(11)
 715             case 10: LPC1(10)
 716             case  9: LPC1( 9)
 717                      LPC1( 8)
 718                      LPC1( 7)
 719                      LPC1( 6)
 720                      LPC1( 5)
 721                      LPC1( 4)
 722                      LPC1( 3)
 723                      LPC1( 2)
 724                      LPC1( 1)
 725             }
 726         } else {
 727             switch (order) {
 728             case  8: LPC1( 8)
 729             case  7: LPC1( 7)
 730             case  6: LPC1( 6)
 731             case  5: LPC1( 5)
 732             case  4: LPC1( 4)
 733             case  3: LPC1( 3)
 734             case  2: LPC1( 2)
 735             case  1: LPC1( 1)
 736             }
 737         }
 738         res[i  ] = smp[i  ] - (p0 >> shift);
 739         res[i+1] = smp[i+1] - (p1 >> shift);
 740     }
 741 }
 742
 743
 744 static void encode_residual_lpc(int32_t *res, const int32_t *smp, int n,
 745                                 int order, const int32_t *coefs, int shift)
 746 {
 747     int i;
 748     for (i = 0; i < order; i++)
 749         res[i] = smp[i];
 750 #if CONFIG_SMALL
 751     for (i = order; i < n; i += 2) {
 752         int j;
 753         int s  = smp[i];
 754         int p0 = 0, p1 = 0;
 755         for (j = 0; j < order; j++) {
 756             int c = coefs[j];
 757             p1   += c * s;
 758             s     = smp[i-j-1];
 759             p0   += c * s;
 760         }
 761         res[i  ] = smp[i  ] - (p0 >> shift);
 762         res[i+1] = smp[i+1] - (p1 >> shift);
 763     }
 764 #else
 765     switch (order) {
 766     case  1: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 1, coefs, shift, 0); break;
 767     case  2: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 2, coefs, shift, 0); break;
 768     case  3: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 3, coefs, shift, 0); break;
 769     case  4: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 4, coefs, shift, 0); break;
 770     case  5: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 5, coefs, shift, 0); break;
 771     case  6: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 6, coefs, shift, 0); break;
 772     case  7: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 7, coefs, shift, 0); break;
 773     case  8: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 8, coefs, shift, 0); break;
 774     default: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, order, coefs, shift, 1); break;
 775     }
 776 #endif
 777 }
 778
 779
 780 static int encode_residual_ch(FlacEncodeContext *s, int ch)
 781 {
 782     int i, n;
 783     int min_order, max_order, opt_order, omethod;
 784     FlacFrame *frame;
 785     FlacSubframe *sub;
 786     int32_t coefs[MAX_LPC_ORDER][MAX_LPC_ORDER];
 787     int shift[MAX_LPC_ORDER];
 788     int32_t *res, *smp;
 789
 790     frame = &s->frame;
 791     sub   = &frame->subframes[ch];
 792     res   = sub->residual;
 793     smp   = sub->samples;
 794     n     = frame->blocksize;
 795
 796     /* CONSTANT */
 797     for (i = 1; i < n; i++)
 798         if(smp[i] != smp[0])
 799             break;
 800     if (i == n) {
 801         sub->type = sub->type_code = FLAC_SUBFRAME_CONSTANT;
 802         res[0] = smp[0];
 803         return subframe_count_exact(s, sub, 0);
 804     }
 805
 806     /* VERBATIM */
 807     if (frame->verbatim_only || n < 5) {
 808         sub->type = sub->type_code = FLAC_SUBFRAME_VERBATIM;
 809         memcpy(res, smp, n * sizeof(int32_t));
 810         return subframe_count_exact(s, sub, 0);
 811     }
 812
 813     min_order  = s->options.min_prediction_order;
 814     max_order  = s->options.max_prediction_order;
 815     omethod    = s->options.prediction_order_method;
 816
 817     /* FIXED */
 818     sub->type = FLAC_SUBFRAME_FIXED;
 819     if (s->options.lpc_type == FF_LPC_TYPE_NONE  ||
 820         s->options.lpc_type == FF_LPC_TYPE_FIXED || n <= max_order) {
 821         uint32_t bits[MAX_FIXED_ORDER+1];
 822         if (max_order > MAX_FIXED_ORDER)
 823             max_order = MAX_FIXED_ORDER;
 824         opt_order = 0;
 825         bits[0]   = UINT32_MAX;
 826         for (i = min_order; i <= max_order; i++) {
 827             encode_residual_fixed(res, smp, n, i);
 828             bits[i] = find_subframe_rice_params(s, sub, i);
 829             if (bits[i] < bits[opt_order])
 830                 opt_order = i;
 831         }
 832         sub->order     = opt_order;
 833         sub->type_code = sub->type | sub->order;
 834         if (sub->order != max_order) {
 835             encode_residual_fixed(res, smp, n, sub->order);
 836             find_subframe_rice_params(s, sub, sub->order);
 837         }
 838         return subframe_count_exact(s, sub, sub->order);
 839     }
 840
 841     /* LPC */
 842     sub->type = FLAC_SUBFRAME_LPC;
 843     opt_order = ff_lpc_calc_coefs(&s->lpc_ctx, smp, n, min_order, max_order,
 844                                   s->options.lpc_coeff_precision, coefs, shift, s->options.lpc_type,
 845                                   s->options.lpc_passes, omethod,
 846                                   MAX_LPC_SHIFT, 0);
 847
 848     if (omethod == ORDER_METHOD_2LEVEL ||
 849         omethod == ORDER_METHOD_4LEVEL ||
 850         omethod == ORDER_METHOD_8LEVEL) {
 851         int levels = 1 << omethod;
 852         uint32_t bits[1 << ORDER_METHOD_8LEVEL];
 853         int order;
 854         int opt_index   = levels-1;
 855         opt_order       = max_order-1;
 856         bits[opt_index] = UINT32_MAX;
 857         for (i = levels-1; i >= 0; i--) {
 858             order = min_order + (((max_order-min_order+1) * (i+1)) / levels)-1;
 859             if (order < 0)
 860                 order = 0;
 861             encode_residual_lpc(res, smp, n, order+1, coefs[order], shift[order]);
 862             bits[i] = find_subframe_rice_params(s, sub, order+1);
 863             if (bits[i] < bits[opt_index]) {
 864                 opt_index = i;
 865                 opt_order = order;
 866             }
 867         }
 868         opt_order++;
 869     } else if (omethod == ORDER_METHOD_SEARCH) {
 870         // brute-force optimal order search
 871         uint32_t bits[MAX_LPC_ORDER];
 872         opt_order = 0;
 873         bits[0]   = UINT32_MAX;
 874         for (i = min_order-1; i < max_order; i++) {
 875             encode_residual_lpc(res, smp, n, i+1, coefs[i], shift[i]);
 876             bits[i] = find_subframe_rice_params(s, sub, i+1);
 877             if (bits[i] < bits[opt_order])
 878                 opt_order = i;
 879         }
 880         opt_order++;
 881     } else if (omethod == ORDER_METHOD_LOG) {
 882         uint32_t bits[MAX_LPC_ORDER];
 883         int step;
 884
 885         opt_order = min_order - 1 + (max_order-min_order)/3;
 886         memset(bits, -1, sizeof(bits));
 887
 888         for (step = 16; step; step >>= 1) {
 889             int last = opt_order;
 890             for (i = last-step; i <= last+step; i += step) {
 891                 if (i < min_order-1 || i >= max_order || bits[i] < UINT32_MAX)
 892                     continue;
 893                 encode_residual_lpc(res, smp, n, i+1, coefs[i], shift[i]);
 894                 bits[i] = find_subframe_rice_params(s, sub, i+1);
 895                 if (bits[i] < bits[opt_order])
 896                     opt_order = i;
 897             }
 898         }
 899         opt_order++;
 900     }
 901
 902     sub->order     = opt_order;
 903     sub->type_code = sub->type | (sub->order-1);
 904     sub->shift     = shift[sub->order-1];
 905     for (i = 0; i < sub->order; i++)
 906         sub->coefs[i] = coefs[sub->order-1][i];
 907
 908     encode_residual_lpc(res, smp, n, sub->order, sub->coefs, sub->shift);
 909
 910     find_subframe_rice_params(s, sub, sub->order);
 911
 912     return subframe_count_exact(s, sub, sub->order);
 913 }
 914
 915
 916 static int count_frame_header(FlacEncodeContext *s)
 917 {
 918     uint8_t av_unused tmp;
 919     int count;
 920
 921     /*
 922     <14> Sync code
 923     <1>  Reserved
 924     <1>  Blocking strategy
 925     <4>  Block size in inter-channel samples
 926     <4>  Sample rate
 927     <4>  Channel assignment
 928     <3>  Sample size in bits
 929     <1>  Reserved
 930     */
 931     count = 32;
 932
 933     /* coded frame number */
 934     PUT_UTF8(s->frame_count, tmp, count += 8;)
 935
 936     /* explicit block size */
 937     if (s->frame.bs_code[0] == 6)
 938         count += 8;
 939     else if (s->frame.bs_code[0] == 7)
 940         count += 16;
 941
 942     /* explicit sample rate */
 943     count += ((s->sr_code[0] == 12) + (s->sr_code[0] > 12)) * 8;
 944
 945     /* frame header CRC-8 */
 946     count += 8;
 947
 948     return count;
 949 }
 950
 951
 952 static int encode_frame(FlacEncodeContext *s)
 953 {
 954     int ch, count;
 955
 956     count = count_frame_header(s);
 957
 958     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++)
 959         count += encode_residual_ch(s, ch);
 960
 961     count += (8 - (count & 7)) & 7; // byte alignment
 962     count += 16;                    // CRC-16
 963
 964     return count >> 3;
 965 }
 966
 967
 968 static int estimate_stereo_mode(int32_t *left_ch, int32_t *right_ch, int n)
 969 {
 970     int i, best;
 971     int32_t lt, rt;
 972     uint64_t sum[4];
 973     uint64_t score[4];
 974     int k;
 975
 976     /* calculate sum of 2nd order residual for each channel */
 977     sum[0] = sum[1] = sum[2] = sum[3] = 0;
 978     for (i = 2; i < n; i++) {
 979         lt = left_ch[i]  - 2*left_ch[i-1]  + left_ch[i-2];
 980         rt = right_ch[i] - 2*right_ch[i-1] + right_ch[i-2];
 981         sum[2] += FFABS((lt + rt) >> 1);
 982         sum[3] += FFABS(lt - rt);
 983         sum[0] += FFABS(lt);
 984         sum[1] += FFABS(rt);
 985     }
 986     /* estimate bit counts */
 987     for (i = 0; i < 4; i++) {
 988         k      = find_optimal_param(2 * sum[i], n);
 989         sum[i] = rice_encode_count( 2 * sum[i], n, k);
 990     }
 991
 992     /* calculate score for each mode */
 993     score[0] = sum[0] + sum[1];
 994     score[1] = sum[0] + sum[3];
 995     score[2] = sum[1] + sum[3];
 996     score[3] = sum[2] + sum[3];
 997
 998     /* return mode with lowest score */
 999     best = 0;
1000     for (i = 1; i < 4; i++)
1001         if (score[i] < score[best])
1002             best = i;
1003     if (best == 0) {
1004         return FLAC_CHMODE_INDEPENDENT;
1005     } else if (best == 1) {
1006         return FLAC_CHMODE_LEFT_SIDE;
1007     } else if (best == 2) {
1008         return FLAC_CHMODE_RIGHT_SIDE;
1009     } else {
1010         return FLAC_CHMODE_MID_SIDE;
1011     }
1012 }
1013
1014
1015 /**
1016  * Perform stereo channel decorrelation.
1017  */
1018 static void channel_decorrelation(FlacEncodeContext *s)
1019 {
1020     FlacFrame *frame;
1021     int32_t *left, *right;
1022     int i, n;
1023
1024     frame = &s->frame;
1025     n     = frame->blocksize;
1026     left  = frame->subframes[0].samples;
1027     right = frame->subframes[1].samples;
1028
1029     if (s->channels != 2) {
1030         frame->ch_mode = FLAC_CHMODE_INDEPENDENT;
1031         return;
1032     }
1033
1034     frame->ch_mode = estimate_stereo_mode(left, right, n);
1035
1036     /* perform decorrelation and adjust bits-per-sample */
1037     if (frame->ch_mode == FLAC_CHMODE_INDEPENDENT)
1038         return;
1039     if (frame->ch_mode == FLAC_CHMODE_MID_SIDE) {
1040         int32_t tmp;
1041         for (i = 0; i < n; i++) {
1042             tmp      = left[i];
1043             left[i]  = (tmp + right[i]) >> 1;
1044             right[i] =  tmp - right[i];
1045         }
1046         frame->subframes[1].obits++;
1047     } else if (frame->ch_mode == FLAC_CHMODE_LEFT_SIDE) {
1048         for (i = 0; i < n; i++)
1049             right[i] = left[i] - right[i];
1050         frame->subframes[1].obits++;
1051     } else {
1052         for (i = 0; i < n; i++)
1053             left[i] -= right[i];
1054         frame->subframes[0].obits++;
1055     }
1056 }
1057
1058
1059 static void write_utf8(PutBitContext *pb, uint32_t val)
1060 {
1061     uint8_t tmp;
1062     PUT_UTF8(val, tmp, put_bits(pb, 8, tmp);)
1063 }
1064
1065
1066 static void write_frame_header(FlacEncodeContext *s)
1067 {
1068     FlacFrame *frame;
1069     int crc;
1070
1071     frame = &s->frame;
1072
1073     put_bits(&s->pb, 16, 0xFFF8);
1074     put_bits(&s->pb, 4, frame->bs_code[0]);
1075     put_bits(&s->pb, 4, s->sr_code[0]);
1076
1077     if (frame->ch_mode == FLAC_CHMODE_INDEPENDENT)
1078         put_bits(&s->pb, 4, s->channels-1);
1079     else
1080         put_bits(&s->pb, 4, frame->ch_mode);
1081
1082     put_bits(&s->pb, 3, 4); /* bits-per-sample code */
1083     put_bits(&s->pb, 1, 0);
1084     write_utf8(&s->pb, s->frame_count);
1085
1086     if (frame->bs_code[0] == 6)
1087         put_bits(&s->pb, 8, frame->bs_code[1]);
1088     else if (frame->bs_code[0] == 7)
1089         put_bits(&s->pb, 16, frame->bs_code[1]);
1090
1091     if (s->sr_code[0] == 12)
1092         put_bits(&s->pb, 8, s->sr_code[1]);
1093     else if (s->sr_code[0] > 12)
1094         put_bits(&s->pb, 16, s->sr_code[1]);
1095
1096     flush_put_bits(&s->pb);
1097     crc = av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_8_ATM), 0, s->pb.buf,
1098                  put_bits_count(&s->pb) >> 3);
1099     put_bits(&s->pb, 8, crc);
1100 }
1101
1102
1103 static void write_subframes(FlacEncodeContext *s)
1104 {
1105     int ch;
1106
1107     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
1108         FlacSubframe *sub = &s->frame.subframes[ch];
1109         int i, p, porder, psize;
1110         int32_t *part_end;
1111         int32_t *res       =  sub->residual;
1112         int32_t *frame_end = &sub->residual[s->frame.blocksize];
1113
1114         /* subframe header */
1115         put_bits(&s->pb, 1, 0);
1116         put_bits(&s->pb, 6, sub->type_code);
1117         put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no wasted bits */
1118
1119         /* subframe */
1120         if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_CONSTANT) {
1121             put_sbits(&s->pb, sub->obits, res[0]);
1122         } else if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_VERBATIM) {
1123             while (res < frame_end)
1124                 put_sbits(&s->pb, sub->obits, *res++);
1125         } else {
1126             /* warm-up samples */
1127             for (i = 0; i < sub->order; i++)
1128                 put_sbits(&s->pb, sub->obits, *res++);
1129
1130             /* LPC coefficients */
1131             if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_LPC) {
1132                 int cbits = s->options.lpc_coeff_precision;
1133                 put_bits( &s->pb, 4, cbits-1);
1134                 put_sbits(&s->pb, 5, sub->shift);
1135                 for (i = 0; i < sub->order; i++)
1136                     put_sbits(&s->pb, cbits, sub->coefs[i]);
1137             }
1138
1139             /* rice-encoded block */
1140             put_bits(&s->pb, 2, 0);
1141
1142             /* partition order */
1143             porder  = sub->rc.porder;
1144             psize   = s->frame.blocksize >> porder;
1145             put_bits(&s->pb, 4, porder);
1146
1147             /* residual */
1148             part_end  = &sub->residual[psize];
1149             for (p = 0; p < 1 << porder; p++) {
1150                 int k = sub->rc.params[p];
1151                 put_bits(&s->pb, 4, k);
1152                 while (res < part_end)
1153                     set_sr_golomb_flac(&s->pb, *res++, k, INT32_MAX, 0);
1154                 part_end = FFMIN(frame_end, part_end + psize);
1155             }
1156         }
1157     }
1158 }
1159
1160
1161 static void write_frame_footer(FlacEncodeContext *s)
1162 {
1163     int crc;
1164     flush_put_bits(&s->pb);
1165     crc = av_bswap16(av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_16_ANSI), 0, s->pb.buf,
1166                             put_bits_count(&s->pb)>>3));
1167     put_bits(&s->pb, 16, crc);
1168     flush_put_bits(&s->pb);
1169 }
1170
1171
1172 static int write_frame(FlacEncodeContext *s, AVPacket *avpkt)
1173 {
1174     init_put_bits(&s->pb, avpkt->data, avpkt->size);
1175     write_frame_header(s);
1176     write_subframes(s);
1177     write_frame_footer(s);
1178     return put_bits_count(&s->pb) >> 3;
1179 }
1180
1181
1182 static void update_md5_sum(FlacEncodeContext *s, const int16_t *samples)
1183 {
1184 #if HAVE_BIGENDIAN
1185     int i;
1186     for (i = 0; i < s->frame.blocksize * s->channels; i++) {
1187         int16_t smp = av_le2ne16(samples[i]);
1188         av_md5_update(s->md5ctx, (uint8_t *)&smp, 2);
1189     }
1190 #else
1191     av_md5_update(s->md5ctx, (const uint8_t *)samples, s->frame.blocksize*s->channels*2);
1192 #endif
1193 }
1194
1195
1196 static int flac_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt,
1197                              const AVFrame *frame, int *got_packet_ptr)
1198 {
1199     FlacEncodeContext *s;
1200     const int16_t *samples;
1201     int frame_bytes, out_bytes, ret;
1202
1203     s = avctx->priv_data;
1204
1205     /* when the last block is reached, update the header in extradata */
1206     if (!frame) {
1207         s->max_framesize = s->max_encoded_framesize;
1208         av_md5_final(s->md5ctx, s->md5sum);
1209         write_streaminfo(s, avctx->extradata);
1210         return 0;
1211     }
1212     samples = (const int16_t *)frame->data[0];
1213
1214     /* change max_framesize for small final frame */
1215     if (frame->nb_samples < s->frame.blocksize) {
1216         s->max_framesize = ff_flac_get_max_frame_size(frame->nb_samples,
1217                                                       s->channels, 16);
1218     }
1219
1220     init_frame(s, frame->nb_samples);
1221
1222     copy_samples(s, samples);
1223
1224     channel_decorrelation(s);
1225
1226     frame_bytes = encode_frame(s);
1227
1228     /* fallback to verbatim mode if the compressed frame is larger than it
1229        would be if encoded uncompressed. */
1230     if (frame_bytes > s->max_framesize) {
1231         s->frame.verbatim_only = 1;
1232         frame_bytes = encode_frame(s);
1233     }
1234
1235     if ((ret = ff_alloc_packet(avpkt, frame_bytes))) {
1236         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error getting output packet\n");
1237         return ret;
1238     }
1239
1240     out_bytes = write_frame(s, avpkt);
1241
1242     s->frame_count++;
1243     s->sample_count += frame->nb_samples;
1244     update_md5_sum(s, samples);
1245     if (out_bytes > s->max_encoded_framesize)
1246         s->max_encoded_framesize = out_bytes;
1247     if (out_bytes < s->min_framesize)
1248         s->min_framesize = out_bytes;
1249
1250     avpkt->pts      = frame->pts;
1251     avpkt->duration = ff_samples_to_time_base(avctx, frame->nb_samples);
1252     avpkt->size     = out_bytes;
1253     *got_packet_ptr = 1;
1254     return 0;
1255 }
1256
1257
1258 static av_cold int flac_encode_close(AVCodecContext *avctx)
1259 {
1260     if (avctx->priv_data) {
1261         FlacEncodeContext *s = avctx->priv_data;
1262         av_freep(&s->md5ctx);
1263         ff_lpc_end(&s->lpc_ctx);
1264     }
1265     av_freep(&avctx->extradata);
1266     avctx->extradata_size = 0;
1267 #if FF_API_OLD_ENCODE_AUDIO
1268     av_freep(&avctx->coded_frame);
1269 #endif
1270     return 0;
1271 }
1272
1273 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM | AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM
1274 static const AVOption options[] = {
1275 { "lpc_coeff_precision", "LPC coefficient precision", offsetof(FlacEncodeContext, options.lpc_coeff_precision), AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 15 }, 0, MAX_LPC_PRECISION, FLAGS },
1276 { "lpc_type", "LPC algorithm", offsetof(FlacEncodeContext, options.lpc_type), AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = FF_LPC_TYPE_DEFAULT }, FF_LPC_TYPE_DEFAULT, FF_LPC_TYPE_NB-1, FLAGS, "lpc_type" },
1277 { "none",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl = FF_LPC_TYPE_NONE },     INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "lpc_type" },
1278 { "fixed",    NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl = FF_LPC_TYPE_FIXED },    INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "lpc_type" },
1279 { "levinson", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl = FF_LPC_TYPE_LEVINSON }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "lpc_type" },
1280 { "cholesky", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl = FF_LPC_TYPE_CHOLESKY }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "lpc_type" },
1281 { "lpc_passes", "Number of passes to use for Cholesky factorization during LPC analysis", offsetof(FlacEncodeContext, options.lpc_passes),  AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = -1 }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS },
1282 { "min_partition_order",  NULL, offsetof(FlacEncodeContext, options.min_partition_order),  AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = -1 },      -1, MAX_PARTITION_ORDER, FLAGS },
1283 { "max_partition_order",  NULL, offsetof(FlacEncodeContext, options.max_partition_order),  AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = -1 },      -1, MAX_PARTITION_ORDER, FLAGS },
1284 { "prediction_order_method", "Search method for selecting prediction order", offsetof(FlacEncodeContext, options.prediction_order_method), AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = -1 }, -1, ORDER_METHOD_LOG, FLAGS, "predm" },
1285 { "estimation", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl = ORDER_METHOD_EST },    INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "predm" },
1286 { "2level",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl = ORDER_METHOD_2LEVEL }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "predm" },
1287 { "4level",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl = ORDER_METHOD_4LEVEL }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "predm" },
1288 { "8level",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl = ORDER_METHOD_8LEVEL }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "predm" },
1289 { "search",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl = ORDER_METHOD_SEARCH }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "predm" },
1290 { "log",        NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl = ORDER_METHOD_LOG },    INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "predm" },
1291 { NULL },
1292 };
1293
1294 static const AVClass flac_encoder_class = {
1295     "FLAC encoder",
1296     av_default_item_name,
1297     options,
1298     LIBAVUTIL_VERSION_INT,
1299 };
1300
1301 AVCodec ff_flac_encoder = {
1302     .name           = "flac",
1303     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1304     .id             = CODEC_ID_FLAC,
1305     .priv_data_size = sizeof(FlacEncodeContext),
1306     .init           = flac_encode_init,
1307     .encode2        = flac_encode_frame,
1308     .close          = flac_encode_close,
1309     .capabilities   = CODEC_CAP_SMALL_LAST_FRAME | CODEC_CAP_DELAY,
1310     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]){ AV_SAMPLE_FMT_S16,
1311                                                      AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1312     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("FLAC (Free Lossless Audio Codec)"),
1313     .priv_class     = &flac_encoder_class,
1314 };