git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/opusenc.c

   1 /*
   2  * Opus encoder
   3  * Copyright (c) 2017 Rostislav Pehlivanov <atomnuker@gmail.com>
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 #include "opus_celt.h"
  23 #include "opus_pvq.h"
  24 #include "opustab.h"
  25
  26 #include "libavutil/float_dsp.h"
  27 #include "libavutil/opt.h"
  28 #include "internal.h"
  29 #include "bytestream.h"
  30 #include "audio_frame_queue.h"
  31
  32 /* Determines the maximum delay the psychoacoustic system will use for lookahead */
  33 #define FF_BUFQUEUE_SIZE 145
  34 #include "libavfilter/bufferqueue.h"
  35
  36 #define OPUS_MAX_LOOKAHEAD ((FF_BUFQUEUE_SIZE - 1)*2.5f)
  37
  38 #define OPUS_MAX_CHANNELS 2
  39
  40 /* 120 ms / 2.5 ms = 48 frames (extremely improbable, but the encoder'll work) */
  41 #define OPUS_MAX_FRAMES_PER_PACKET 48
  42
  43 #define OPUS_BLOCK_SIZE(x) (2 * 15 * (1 << ((x) + 2)))
  44
  45 #define OPUS_SAMPLES_TO_BLOCK_SIZE(x) (ff_log2((x) / (2 * 15)) - 2)
  46
  47 typedef struct OpusEncOptions {
  48     float max_delay_ms;
  49 } OpusEncOptions;
  50
  51 typedef struct OpusEncContext {
  52     AVClass *av_class;
  53     OpusEncOptions options;
  54     AVCodecContext *avctx;
  55     AudioFrameQueue afq;
  56     AVFloatDSPContext *dsp;
  57     MDCT15Context *mdct[CELT_BLOCK_NB];
  58     struct FFBufQueue bufqueue;
  59
  60     enum OpusMode mode;
  61     enum OpusBandwidth bandwidth;
  62     int pkt_framesize;
  63     int pkt_frames;
  64
  65     int channels;
  66
  67     CeltFrame *frame;
  68     OpusRangeCoder *rc;
  69
  70     /* Actual energy the decoder will have */
  71     float last_quantized_energy[OPUS_MAX_CHANNELS][CELT_MAX_BANDS];
  72
  73     DECLARE_ALIGNED(32, float, scratch)[2048];
  74 } OpusEncContext;
  75
  76 static void opus_write_extradata(AVCodecContext *avctx)
  77 {
  78     uint8_t *bs = avctx->extradata;
  79
  80     bytestream_put_buffer(&bs, "OpusHead", 8);
  81     bytestream_put_byte  (&bs, 0x1);
  82     bytestream_put_byte  (&bs, avctx->channels);
  83     bytestream_put_le16  (&bs, avctx->initial_padding);
  84     bytestream_put_le32  (&bs, avctx->sample_rate);
  85     bytestream_put_le16  (&bs, 0x0);
  86     bytestream_put_byte  (&bs, 0x0); /* Default layout */
  87 }
  88
  89 static int opus_gen_toc(OpusEncContext *s, uint8_t *toc, int *size, int *fsize_needed)
  90 {
  91     int i, tmp = 0x0, extended_toc = 0;
  92     static const int toc_cfg[][OPUS_MODE_NB][OPUS_BANDWITH_NB] = {
  93         /*  Silk                    Hybrid                  Celt                    Layer     */
  94         /*  NB  MB  WB SWB  FB      NB  MB  WB SWB  FB      NB  MB  WB SWB  FB      Bandwidth */
  95         { {  0,  0,  0,  0,  0 }, {  0,  0,  0,  0,  0 }, { 17,  0, 21, 25, 29 } }, /* 2.5 ms */
  96         { {  0,  0,  0,  0,  0 }, {  0,  0,  0,  0,  0 }, { 18,  0, 22, 26, 30 } }, /*   5 ms */
  97         { {  1,  5,  9,  0,  0 }, {  0,  0,  0, 13, 15 }, { 19,  0, 23, 27, 31 } }, /*  10 ms */
  98         { {  2,  6, 10,  0,  0 }, {  0,  0,  0, 14, 16 }, { 20,  0, 24, 28, 32 } }, /*  20 ms */
  99         { {  3,  7, 11,  0,  0 }, {  0,  0,  0,  0,  0 }, {  0,  0,  0,  0,  0 } }, /*  40 ms */
 100         { {  4,  8, 12,  0,  0 }, {  0,  0,  0,  0,  0 }, {  0,  0,  0,  0,  0 } }, /*  60 ms */
 101     };
 102     int cfg = toc_cfg[s->pkt_framesize][s->mode][s->bandwidth];
 103     *fsize_needed = 0;
 104     if (!cfg)
 105         return 1;
 106     if (s->pkt_frames == 2) {                                          /* 2 packets */
 107         if (s->frame[0].framebits == s->frame[1].framebits) {          /* same size */
 108             tmp = 0x1;
 109         } else {                                                  /* different size */
 110             tmp = 0x2;
 111             *fsize_needed = 1;                     /* put frame sizes in the packet */
 112         }
 113     } else if (s->pkt_frames > 2) {
 114         tmp = 0x3;
 115         extended_toc = 1;
 116     }
 117     tmp |= (s->channels > 1) << 2;                                /* Stereo or mono */
 118     tmp |= (cfg - 1)         << 3;                           /* codec configuration */
 119     *toc++ = tmp;
 120     if (extended_toc) {
 121         for (i = 0; i < (s->pkt_frames - 1); i++)
 122             *fsize_needed |= (s->frame[i].framebits != s->frame[i + 1].framebits);
 123         tmp = (*fsize_needed) << 7;                                     /* vbr flag */
 124         tmp |= s->pkt_frames;                    /* frame number - can be 0 as well */
 125         *toc++ = tmp;
 126     }
 127     *size = 1 + extended_toc;
 128     return 0;
 129 }
 130
 131 static void celt_frame_setup_input(OpusEncContext *s, CeltFrame *f)
 132 {
 133     int sf, ch;
 134     AVFrame *cur = NULL;
 135     const int subframesize = s->avctx->frame_size;
 136     int subframes = OPUS_BLOCK_SIZE(s->pkt_framesize) / subframesize;
 137
 138     cur = ff_bufqueue_get(&s->bufqueue);
 139
 140     for (ch = 0; ch < f->channels; ch++) {
 141         CeltBlock *b = &f->block[ch];
 142         const void *input = cur->extended_data[ch];
 143         size_t bps = av_get_bytes_per_sample(cur->format);
 144         memcpy(b->overlap, input, bps*cur->nb_samples);
 145     }
 146
 147     av_frame_free(&cur);
 148
 149     for (sf = 0; sf < subframes; sf++) {
 150         if (sf != (subframes - 1))
 151             cur = ff_bufqueue_get(&s->bufqueue);
 152         else
 153             cur = ff_bufqueue_peek(&s->bufqueue, 0);
 154
 155         for (ch = 0; ch < f->channels; ch++) {
 156             CeltBlock *b = &f->block[ch];
 157             const void *input = cur->extended_data[ch];
 158             const size_t bps  = av_get_bytes_per_sample(cur->format);
 159             const size_t left = (subframesize - cur->nb_samples)*bps;
 160             const size_t len  = FFMIN(subframesize, cur->nb_samples)*bps;
 161             memcpy(&b->samples[sf*subframesize], input, len);
 162             memset(&b->samples[cur->nb_samples], 0, left);
 163         }
 164
 165         /* Last frame isn't popped off and freed yet - we need it for overlap */
 166         if (sf != (subframes - 1))
 167             av_frame_free(&cur);
 168     }
 169 }
 170
 171 /* Apply the pre emphasis filter */
 172 static void celt_apply_preemph_filter(OpusEncContext *s, CeltFrame *f)
 173 {
 174     int i, sf, ch;
 175     const int subframesize = s->avctx->frame_size;
 176     const int subframes = OPUS_BLOCK_SIZE(s->pkt_framesize) / subframesize;
 177
 178     /* Filter overlap */
 179     for (ch = 0; ch < f->channels; ch++) {
 180         CeltBlock *b = &f->block[ch];
 181         float m = b->emph_coeff;
 182         for (i = 0; i < CELT_OVERLAP; i++) {
 183             float sample = b->overlap[i];
 184             b->overlap[i] = sample - m;
 185             m = sample * CELT_EMPH_COEFF;
 186         }
 187         b->emph_coeff = m;
 188     }
 189
 190     /* Filter the samples but do not update the last subframe's coeff - overlap ^^^ */
 191     for (sf = 0; sf < subframes; sf++) {
 192         for (ch = 0; ch < f->channels; ch++) {
 193             CeltBlock *b = &f->block[ch];
 194             float m = b->emph_coeff;
 195             for (i = 0; i < subframesize; i++) {
 196                 float sample = b->samples[sf*subframesize + i];
 197                 b->samples[sf*subframesize + i] = sample - m;
 198                 m = sample * CELT_EMPH_COEFF;
 199             }
 200             if (sf != (subframes - 1))
 201                 b->emph_coeff = m;
 202         }
 203     }
 204 }
 205
 206 /* Create the window and do the mdct */
 207 static void celt_frame_mdct(OpusEncContext *s, CeltFrame *f)
 208 {
 209     int i, t, ch;
 210     float *win = s->scratch;
 211
 212     /* I think I can use s->dsp->vector_fmul_window for transients at least */
 213     if (f->transient) {
 214         for (ch = 0; ch < f->channels; ch++) {
 215             CeltBlock *b = &f->block[ch];
 216             float *src1 = b->overlap;
 217             for (t = 0; t < f->blocks; t++) {
 218                 float *src2 = &b->samples[CELT_OVERLAP*t];
 219                 for (i = 0; i < CELT_OVERLAP; i++) {
 220                     win[               i] = src1[i]*ff_celt_window[i];
 221                     win[CELT_OVERLAP + i] = src2[i]*ff_celt_window[CELT_OVERLAP - i - 1];
 222                 }
 223                 src1 = src2;
 224                 s->mdct[0]->mdct(s->mdct[0], b->coeffs + t, win, f->blocks);
 225             }
 226         }
 227     } else {
 228         int blk_len = OPUS_BLOCK_SIZE(f->size), wlen = OPUS_BLOCK_SIZE(f->size + 1);
 229         int rwin = blk_len - CELT_OVERLAP, lap_dst = (wlen - blk_len - CELT_OVERLAP) >> 1;
 230         for (ch = 0; ch < f->channels; ch++) {
 231             CeltBlock *b = &f->block[ch];
 232
 233             memset(win, 0, wlen*sizeof(float));
 234
 235             memcpy(&win[lap_dst + CELT_OVERLAP], b->samples, rwin*sizeof(float));
 236
 237             /* Alignment fucks me over */
 238             //s->dsp->vector_fmul(&dst[lap_dst], b->overlap, ff_celt_window, CELT_OVERLAP);
 239             //s->dsp->vector_fmul_reverse(&dst[lap_dst + blk_len - CELT_OVERLAP], b->samples, ff_celt_window, CELT_OVERLAP);
 240
 241             for (i = 0; i < CELT_OVERLAP; i++) {
 242                 win[lap_dst           + i] = b->overlap[i]       *ff_celt_window[i];
 243                 win[lap_dst + blk_len + i] = b->samples[rwin + i]*ff_celt_window[CELT_OVERLAP - i - 1];
 244             }
 245
 246             s->mdct[f->size]->mdct(s->mdct[f->size], b->coeffs, win, 1);
 247         }
 248     }
 249 }
 250
 251 /* Fills the bands and normalizes them */
 252 static int celt_frame_map_norm_bands(OpusEncContext *s, CeltFrame *f)
 253 {
 254     int i, j, ch, noise = 0;
 255
 256     for (ch = 0; ch < f->channels; ch++) {
 257         CeltBlock *block = &f->block[ch];
 258         float *start = block->coeffs;
 259         for (i = 0; i < CELT_MAX_BANDS; i++) {
 260             float ener = 0.0f;
 261
 262             /* Calculate band bins */
 263             block->band_bins[i] = ff_celt_freq_range[i] << f->size;
 264             block->band_coeffs[i] = start;
 265             start += block->band_bins[i];
 266
 267             /* Normalize band energy */
 268             for (j = 0; j < block->band_bins[i]; j++)
 269                 ener += block->band_coeffs[i][j]*block->band_coeffs[i][j];
 270
 271             block->lin_energy[i] = sqrtf(ener) + FLT_EPSILON;
 272             ener = 1.0f/block->lin_energy[i];
 273
 274             for (j = 0; j < block->band_bins[i]; j++)
 275                 block->band_coeffs[i][j] *= ener;
 276
 277             block->energy[i] = log2f(block->lin_energy[i]) - ff_celt_mean_energy[i];
 278
 279             /* CELT_ENERGY_SILENCE is what the decoder uses and its not -infinity */
 280             block->energy[i] = FFMAX(block->energy[i], CELT_ENERGY_SILENCE);
 281             noise |= block->energy[i] > CELT_ENERGY_SILENCE;
 282         }
 283     }
 284     return !noise;
 285 }
 286
 287 static void celt_enc_tf(OpusEncContext *s, OpusRangeCoder *rc, CeltFrame *f)
 288 {
 289     int i, tf_select = 0, diff = 0, tf_changed = 0, tf_select_needed;
 290     int bits = f->transient ? 2 : 4;
 291
 292     tf_select_needed = ((f->size && (opus_rc_tell(rc) + bits + 1) <= f->framebits));
 293
 294     for (i = f->start_band; i < f->end_band; i++) {
 295         if ((opus_rc_tell(rc) + bits + tf_select_needed) <= f->framebits) {
 296             const int tbit = (diff ^ 1) == f->tf_change[i];
 297             ff_opus_rc_enc_log(rc, tbit, bits);
 298             diff ^= tbit;
 299             tf_changed |= diff;
 300         }
 301         bits = f->transient ? 4 : 5;
 302     }
 303
 304     if (tf_select_needed && ff_celt_tf_select[f->size][f->transient][0][tf_changed] !=
 305                             ff_celt_tf_select[f->size][f->transient][1][tf_changed]) {
 306         ff_opus_rc_enc_log(rc, f->tf_select, 1);
 307         tf_select = f->tf_select;
 308     }
 309
 310     for (i = f->start_band; i < f->end_band; i++)
 311         f->tf_change[i] = ff_celt_tf_select[f->size][f->transient][tf_select][f->tf_change[i]];
 312 }
 313
 314 static void celt_bitalloc(OpusEncContext *s, OpusRangeCoder *rc, CeltFrame *f)
 315 {
 316     int i, j, low, high, total, done, bandbits, remaining, tbits_8ths;
 317     int skip_startband      = f->start_band;
 318     int skip_bit            = 0;
 319     int intensitystereo_bit = 0;
 320     int dualstereo_bit      = 0;
 321     int dynalloc            = 6;
 322     int extrabits           = 0;
 323
 324     int *cap = f->caps;
 325     int boost[CELT_MAX_BANDS];
 326     int trim_offset[CELT_MAX_BANDS];
 327     int threshold[CELT_MAX_BANDS];
 328     int bits1[CELT_MAX_BANDS];
 329     int bits2[CELT_MAX_BANDS];
 330
 331     /* Tell the spread to the decoder */
 332     if (opus_rc_tell(rc) + 4 <= f->framebits)
 333         ff_opus_rc_enc_cdf(rc, f->spread, ff_celt_model_spread);
 334
 335     /* Generate static allocation caps */
 336     for (i = 0; i < CELT_MAX_BANDS; i++) {
 337         cap[i] = (ff_celt_static_caps[f->size][f->channels - 1][i] + 64)
 338                  * ff_celt_freq_range[i] << (f->channels - 1) << f->size >> 2;
 339     }
 340
 341     /* Band boosts */
 342     tbits_8ths = f->framebits << 3;
 343     for (i = f->start_band; i < f->end_band; i++) {
 344         int quanta, b_dynalloc, boost_amount = f->alloc_boost[i];
 345
 346         boost[i] = 0;
 347
 348         quanta = ff_celt_freq_range[i] << (f->channels - 1) << f->size;
 349         quanta = FFMIN(quanta << 3, FFMAX(6 << 3, quanta));
 350         b_dynalloc = dynalloc;
 351
 352         while (opus_rc_tell_frac(rc) + (b_dynalloc << 3) < tbits_8ths && boost[i] < cap[i]) {
 353             int is_boost = boost_amount--;
 354
 355             ff_opus_rc_enc_log(rc, is_boost, b_dynalloc);
 356             if (!is_boost)
 357                 break;
 358
 359             boost[i]   += quanta;
 360             tbits_8ths -= quanta;
 361
 362             b_dynalloc = 1;
 363         }
 364
 365         if (boost[i])
 366             dynalloc = FFMAX(2, dynalloc - 1);
 367     }
 368
 369     /* Put allocation trim */
 370     if (opus_rc_tell_frac(rc) + (6 << 3) <= tbits_8ths)
 371         ff_opus_rc_enc_cdf(rc, f->alloc_trim, ff_celt_model_alloc_trim);
 372
 373     /* Anti-collapse bit reservation */
 374     tbits_8ths = (f->framebits << 3) - opus_rc_tell_frac(rc) - 1;
 375     f->anticollapse_needed = 0;
 376     if (f->transient && f->size >= 2 && tbits_8ths >= ((f->size + 2) << 3))
 377         f->anticollapse_needed = 1 << 3;
 378     tbits_8ths -= f->anticollapse_needed;
 379
 380     /* Band skip bit reservation */
 381     if (tbits_8ths >= 1 << 3)
 382         skip_bit = 1 << 3;
 383     tbits_8ths -= skip_bit;
 384
 385     /* Intensity/dual stereo bit reservation */
 386     if (f->channels == 2) {
 387         intensitystereo_bit = ff_celt_log2_frac[f->end_band - f->start_band];
 388         if (intensitystereo_bit <= tbits_8ths) {
 389             tbits_8ths -= intensitystereo_bit;
 390             if (tbits_8ths >= 1 << 3) {
 391                 dualstereo_bit = 1 << 3;
 392                 tbits_8ths -= 1 << 3;
 393             }
 394         } else {
 395             intensitystereo_bit = 0;
 396         }
 397     }
 398
 399     /* Trim offsets */
 400     for (i = f->start_band; i < f->end_band; i++) {
 401         int trim     = f->alloc_trim - 5 - f->size;
 402         int band     = ff_celt_freq_range[i] * (f->end_band - i - 1);
 403         int duration = f->size + 3;
 404         int scale    = duration + f->channels - 1;
 405
 406         /* PVQ minimum allocation threshold, below this value the band is
 407          * skipped */
 408         threshold[i] = FFMAX(3 * ff_celt_freq_range[i] << duration >> 4,
 409                              f->channels << 3);
 410
 411         trim_offset[i] = trim * (band << scale) >> 6;
 412
 413         if (ff_celt_freq_range[i] << f->size == 1)
 414             trim_offset[i] -= f->channels << 3;
 415     }
 416
 417     /* Bisection */
 418     low  = 1;
 419     high = CELT_VECTORS - 1;
 420     while (low <= high) {
 421         int center = (low + high) >> 1;
 422         done = total = 0;
 423
 424         for (i = f->end_band - 1; i >= f->start_band; i--) {
 425             bandbits = ff_celt_freq_range[i] * ff_celt_static_alloc[center][i]
 426                        << (f->channels - 1) << f->size >> 2;
 427
 428             if (bandbits)
 429                 bandbits = FFMAX(0, bandbits + trim_offset[i]);
 430             bandbits += boost[i];
 431
 432             if (bandbits >= threshold[i] || done) {
 433                 done = 1;
 434                 total += FFMIN(bandbits, cap[i]);
 435             } else if (bandbits >= f->channels << 3)
 436                 total += f->channels << 3;
 437         }
 438
 439         if (total > tbits_8ths)
 440             high = center - 1;
 441         else
 442             low = center + 1;
 443     }
 444     high = low--;
 445
 446     /* Bisection */
 447     for (i = f->start_band; i < f->end_band; i++) {
 448         bits1[i] = ff_celt_freq_range[i] * ff_celt_static_alloc[low][i]
 449                    << (f->channels - 1) << f->size >> 2;
 450         bits2[i] = high >= CELT_VECTORS ? cap[i] :
 451                    ff_celt_freq_range[i] * ff_celt_static_alloc[high][i]
 452                    << (f->channels - 1) << f->size >> 2;
 453
 454         if (bits1[i])
 455             bits1[i] = FFMAX(0, bits1[i] + trim_offset[i]);
 456         if (bits2[i])
 457             bits2[i] = FFMAX(0, bits2[i] + trim_offset[i]);
 458         if (low)
 459             bits1[i] += boost[i];
 460         bits2[i] += boost[i];
 461
 462         if (boost[i])
 463             skip_startband = i;
 464         bits2[i] = FFMAX(0, bits2[i] - bits1[i]);
 465     }
 466
 467     /* Bisection */
 468     low  = 0;
 469     high = 1 << CELT_ALLOC_STEPS;
 470     for (i = 0; i < CELT_ALLOC_STEPS; i++) {
 471         int center = (low + high) >> 1;
 472         done = total = 0;
 473
 474         for (j = f->end_band - 1; j >= f->start_band; j--) {
 475             bandbits = bits1[j] + (center * bits2[j] >> CELT_ALLOC_STEPS);
 476
 477             if (bandbits >= threshold[j] || done) {
 478                 done = 1;
 479                 total += FFMIN(bandbits, cap[j]);
 480             } else if (bandbits >= f->channels << 3)
 481                 total += f->channels << 3;
 482         }
 483         if (total > tbits_8ths)
 484             high = center;
 485         else
 486             low = center;
 487     }
 488
 489     /* Bisection */
 490     done = total = 0;
 491     for (i = f->end_band - 1; i >= f->start_band; i--) {
 492         bandbits = bits1[i] + (low * bits2[i] >> CELT_ALLOC_STEPS);
 493
 494         if (bandbits >= threshold[i] || done)
 495             done = 1;
 496         else
 497             bandbits = (bandbits >= f->channels << 3) ?
 498                        f->channels << 3 : 0;
 499
 500         bandbits     = FFMIN(bandbits, cap[i]);
 501         f->pulses[i] = bandbits;
 502         total      += bandbits;
 503     }
 504
 505     /* Band skipping */
 506     for (f->coded_bands = f->end_band; ; f->coded_bands--) {
 507         int allocation;
 508         j = f->coded_bands - 1;
 509
 510         if (j == skip_startband) {
 511             /* all remaining bands are not skipped */
 512             tbits_8ths += skip_bit;
 513             break;
 514         }
 515
 516         /* determine the number of bits available for coding "do not skip" markers */
 517         remaining   = tbits_8ths - total;
 518         bandbits    = remaining / (ff_celt_freq_bands[j+1] - ff_celt_freq_bands[f->start_band]);
 519         remaining  -= bandbits  * (ff_celt_freq_bands[j+1] - ff_celt_freq_bands[f->start_band]);
 520         allocation  = f->pulses[j] + bandbits * ff_celt_freq_range[j]
 521                       + FFMAX(0, remaining - (ff_celt_freq_bands[j] - ff_celt_freq_bands[f->start_band]));
 522
 523         /* a "do not skip" marker is only coded if the allocation is
 524            above the chosen threshold */
 525         if (allocation >= FFMAX(threshold[j], (f->channels + 1) << 3)) {
 526             const int do_not_skip = f->coded_bands <= f->skip_band_floor;
 527             ff_opus_rc_enc_log(rc, do_not_skip, 1);
 528             if (do_not_skip)
 529                 break;
 530
 531             total      += 1 << 3;
 532             allocation -= 1 << 3;
 533         }
 534
 535         /* the band is skipped, so reclaim its bits */
 536         total -= f->pulses[j];
 537         if (intensitystereo_bit) {
 538             total -= intensitystereo_bit;
 539             intensitystereo_bit = ff_celt_log2_frac[j - f->start_band];
 540             total += intensitystereo_bit;
 541         }
 542
 543         total += f->pulses[j] = (allocation >= f->channels << 3) ? f->channels << 3 : 0;
 544     }
 545
 546     /* Encode stereo flags */
 547     if (intensitystereo_bit) {
 548         f->intensity_stereo = FFMIN(f->intensity_stereo, f->coded_bands);
 549         ff_opus_rc_enc_uint(rc, f->intensity_stereo, f->coded_bands + 1 - f->start_band);
 550     }
 551     if (f->intensity_stereo <= f->start_band)
 552         tbits_8ths += dualstereo_bit; /* no intensity stereo means no dual stereo */
 553     else if (dualstereo_bit)
 554         ff_opus_rc_enc_log(rc, f->dual_stereo, 1);
 555
 556     /* Supply the remaining bits in this frame to lower bands */
 557     remaining = tbits_8ths - total;
 558     bandbits  = remaining / (ff_celt_freq_bands[f->coded_bands] - ff_celt_freq_bands[f->start_band]);
 559     remaining -= bandbits * (ff_celt_freq_bands[f->coded_bands] - ff_celt_freq_bands[f->start_band]);
 560     for (i = f->start_band; i < f->coded_bands; i++) {
 561         int bits = FFMIN(remaining, ff_celt_freq_range[i]);
 562
 563         f->pulses[i] += bits + bandbits * ff_celt_freq_range[i];
 564         remaining    -= bits;
 565     }
 566
 567     /* Finally determine the allocation */
 568     for (i = f->start_band; i < f->coded_bands; i++) {
 569         int N = ff_celt_freq_range[i] << f->size;
 570         int prev_extra = extrabits;
 571         f->pulses[i] += extrabits;
 572
 573         if (N > 1) {
 574             int dof;        // degrees of freedom
 575             int temp;       // dof * channels * log(dof)
 576             int offset;     // fine energy quantization offset, i.e.
 577                             // extra bits assigned over the standard
 578                             // totalbits/dof
 579             int fine_bits, max_bits;
 580
 581             extrabits = FFMAX(0, f->pulses[i] - cap[i]);
 582             f->pulses[i] -= extrabits;
 583
 584             /* intensity stereo makes use of an extra degree of freedom */
 585             dof = N * f->channels + (f->channels == 2 && N > 2 && !f->dual_stereo && i < f->intensity_stereo);
 586             temp = dof * (ff_celt_log_freq_range[i] + (f->size << 3));
 587             offset = (temp >> 1) - dof * CELT_FINE_OFFSET;
 588             if (N == 2) /* dof=2 is the only case that doesn't fit the model */
 589                 offset += dof << 1;
 590
 591             /* grant an additional bias for the first and second pulses */
 592             if (f->pulses[i] + offset < 2 * (dof << 3))
 593                 offset += temp >> 2;
 594             else if (f->pulses[i] + offset < 3 * (dof << 3))
 595                 offset += temp >> 3;
 596
 597             fine_bits = (f->pulses[i] + offset + (dof << 2)) / (dof << 3);
 598             max_bits  = FFMIN((f->pulses[i] >> 3) >> (f->channels - 1), CELT_MAX_FINE_BITS);
 599
 600             max_bits  = FFMAX(max_bits, 0);
 601
 602             f->fine_bits[i] = av_clip(fine_bits, 0, max_bits);
 603
 604             /* if fine_bits was rounded down or capped,
 605                give priority for the final fine energy pass */
 606             f->fine_priority[i] = (f->fine_bits[i] * (dof << 3) >= f->pulses[i] + offset);
 607
 608             /* the remaining bits are assigned to PVQ */
 609             f->pulses[i] -= f->fine_bits[i] << (f->channels - 1) << 3;
 610         } else {
 611             /* all bits go to fine energy except for the sign bit */
 612             extrabits = FFMAX(0, f->pulses[i] - (f->channels << 3));
 613             f->pulses[i] -= extrabits;
 614             f->fine_bits[i] = 0;
 615             f->fine_priority[i] = 1;
 616         }
 617
 618         /* hand back a limited number of extra fine energy bits to this band */
 619         if (extrabits > 0) {
 620             int fineextra = FFMIN(extrabits >> (f->channels + 2),
 621                                   CELT_MAX_FINE_BITS - f->fine_bits[i]);
 622             f->fine_bits[i] += fineextra;
 623
 624             fineextra <<= f->channels + 2;
 625             f->fine_priority[i] = (fineextra >= extrabits - prev_extra);
 626             extrabits -= fineextra;
 627         }
 628     }
 629     f->remaining = extrabits;
 630
 631     /* skipped bands dedicate all of their bits for fine energy */
 632     for (; i < f->end_band; i++) {
 633         f->fine_bits[i]     = f->pulses[i] >> (f->channels - 1) >> 3;
 634         f->pulses[i]        = 0;
 635         f->fine_priority[i] = f->fine_bits[i] < 1;
 636     }
 637 }
 638
 639 static void celt_quant_coarse(OpusEncContext *s, OpusRangeCoder *rc, CeltFrame *f)
 640 {
 641     int i, ch;
 642     float alpha, beta, prev[2] = { 0, 0 };
 643     const uint8_t *pmod = ff_celt_coarse_energy_dist[f->size][f->intra];
 644
 645     /* Inter is really just differential coding */
 646     if (opus_rc_tell(rc) + 3 <= f->framebits)
 647         ff_opus_rc_enc_log(rc, f->intra, 3);
 648     else
 649         f->intra = 0;
 650
 651     if (f->intra) {
 652         alpha = 0.0f;
 653         beta  = 1.0f - 4915.0f/32768.0f;
 654     } else {
 655         alpha = ff_celt_alpha_coef[f->size];
 656         beta  = 1.0f - ff_celt_beta_coef[f->size];
 657     }
 658
 659     for (i = f->start_band; i < f->end_band; i++) {
 660         for (ch = 0; ch < f->channels; ch++) {
 661             CeltBlock *block = &f->block[ch];
 662             const int left = f->framebits - opus_rc_tell(rc);
 663             const float last = FFMAX(-9.0f, s->last_quantized_energy[ch][i]);
 664             float diff = block->energy[i] - prev[ch] - last*alpha;
 665             int q_en = lrintf(diff);
 666             if (left >= 15) {
 667                 ff_opus_rc_enc_laplace(rc, &q_en, pmod[i << 1] << 7, pmod[(i << 1) + 1] << 6);
 668             } else if (left >= 2) {
 669                 q_en = av_clip(q_en, -1, 1);
 670                 ff_opus_rc_enc_cdf(rc, 2*q_en + 3*(q_en < 0), ff_celt_model_energy_small);
 671             } else if (left >= 1) {
 672                 q_en = av_clip(q_en, -1, 0);
 673                 ff_opus_rc_enc_log(rc, (q_en & 1), 1);
 674             } else q_en = -1;
 675
 676             block->error_energy[i] = q_en - diff;
 677             prev[ch] += beta * q_en;
 678         }
 679     }
 680 }
 681
 682 static void celt_quant_fine(OpusEncContext *s, OpusRangeCoder *rc, CeltFrame *f)
 683 {
 684     int i, ch;
 685     for (i = f->start_band; i < f->end_band; i++) {
 686         if (!f->fine_bits[i])
 687             continue;
 688         for (ch = 0; ch < f->channels; ch++) {
 689             CeltBlock *block = &f->block[ch];
 690             int quant, lim = (1 << f->fine_bits[i]);
 691             float offset, diff = 0.5f - block->error_energy[i];
 692             quant = av_clip(floor(diff*lim), 0, lim - 1);
 693             ff_opus_rc_put_raw(rc, quant, f->fine_bits[i]);
 694             offset = 0.5f - ((quant + 0.5f) * (1 << (14 - f->fine_bits[i])) / 16384.0f);
 695             block->error_energy[i] -= offset;
 696         }
 697     }
 698 }
 699
 700 static void celt_quant_final(OpusEncContext *s, OpusRangeCoder *rc, CeltFrame *f)
 701 {
 702     int i, ch, priority;
 703     for (priority = 0; priority < 2; priority++) {
 704         for (i = f->start_band; i < f->end_band && (f->framebits - opus_rc_tell(rc)) >= f->channels; i++) {
 705             if (f->fine_priority[i] != priority || f->fine_bits[i] >= CELT_MAX_FINE_BITS)
 706                 continue;
 707             for (ch = 0; ch < f->channels; ch++) {
 708                 CeltBlock *block = &f->block[ch];
 709                 const float err = block->error_energy[i];
 710                 const float offset = 0.5f * (1 << (14 - f->fine_bits[i] - 1)) / 16384.0f;
 711                 const int sign = FFABS(err + offset) < FFABS(err - offset);
 712                 ff_opus_rc_put_raw(rc, sign, 1);
 713                 block->error_energy[i] -= offset*(1 - 2*sign);
 714             }
 715         }
 716     }
 717 }
 718
 719 static void celt_quant_bands(OpusEncContext *s, OpusRangeCoder *rc, CeltFrame *f)
 720 {
 721     float lowband_scratch[8 * 22];
 722     float norm[2 * 8 * 100];
 723
 724     int totalbits = (f->framebits << 3) - f->anticollapse_needed;
 725
 726     int update_lowband = 1;
 727     int lowband_offset = 0;
 728
 729     int i, j;
 730
 731     for (i = f->start_band; i < f->end_band; i++) {
 732         int band_offset = ff_celt_freq_bands[i] << f->size;
 733         int band_size   = ff_celt_freq_range[i] << f->size;
 734         float *X = f->block[0].coeffs + band_offset;
 735         float *Y = (f->channels == 2) ? f->block[1].coeffs + band_offset : NULL;
 736
 737         int consumed = opus_rc_tell_frac(rc);
 738         float *norm2 = norm + 8 * 100;
 739         int effective_lowband = -1;
 740         unsigned int cm[2];
 741         int b;
 742
 743         /* Compute how many bits we want to allocate to this band */
 744         if (i != f->start_band)
 745             f->remaining -= consumed;
 746         f->remaining2 = totalbits - consumed - 1;
 747         if (i <= f->coded_bands - 1) {
 748             int curr_balance = f->remaining / FFMIN(3, f->coded_bands-i);
 749             b = av_clip_uintp2(FFMIN(f->remaining2 + 1, f->pulses[i] + curr_balance), 14);
 750         } else
 751             b = 0;
 752
 753         if (ff_celt_freq_bands[i] - ff_celt_freq_range[i] >= ff_celt_freq_bands[f->start_band] &&
 754             (update_lowband || lowband_offset == 0))
 755             lowband_offset = i;
 756
 757         /* Get a conservative estimate of the collapse_mask's for the bands we're
 758         going to be folding from. */
 759         if (lowband_offset != 0 && (f->spread != CELT_SPREAD_AGGRESSIVE ||
 760                                     f->blocks > 1 || f->tf_change[i] < 0)) {
 761             int foldstart, foldend;
 762
 763             /* This ensures we never repeat spectral content within one band */
 764             effective_lowband = FFMAX(ff_celt_freq_bands[f->start_band],
 765                                       ff_celt_freq_bands[lowband_offset] - ff_celt_freq_range[i]);
 766             foldstart = lowband_offset;
 767             while (ff_celt_freq_bands[--foldstart] > effective_lowband);
 768             foldend = lowband_offset - 1;
 769             while (ff_celt_freq_bands[++foldend] < effective_lowband + ff_celt_freq_range[i]);
 770
 771             cm[0] = cm[1] = 0;
 772             for (j = foldstart; j < foldend; j++) {
 773                 cm[0] |= f->block[0].collapse_masks[j];
 774                 cm[1] |= f->block[f->channels - 1].collapse_masks[j];
 775             }
 776         } else
 777             /* Otherwise, we'll be using the LCG to fold, so all blocks will (almost
 778             always) be non-zero.*/
 779             cm[0] = cm[1] = (1 << f->blocks) - 1;
 780
 781         if (f->dual_stereo && i == f->intensity_stereo) {
 782             /* Switch off dual stereo to do intensity */
 783             f->dual_stereo = 0;
 784             for (j = ff_celt_freq_bands[f->start_band] << f->size; j < band_offset; j++)
 785                 norm[j] = (norm[j] + norm2[j]) / 2;
 786         }
 787
 788         if (f->dual_stereo) {
 789             cm[0] = ff_celt_encode_band(f, rc, i, X, NULL, band_size, b / 2, f->blocks,
 790                                         effective_lowband != -1 ? norm + (effective_lowband << f->size) : NULL, f->size,
 791                                         norm + band_offset, 0, 1.0f, lowband_scratch, cm[0]);
 792
 793             cm[1] = ff_celt_encode_band(f, rc, i, Y, NULL, band_size, b/2, f->blocks,
 794                                         effective_lowband != -1 ? norm2 + (effective_lowband << f->size) : NULL, f->size,
 795                                         norm2 + band_offset, 0, 1.0f, lowband_scratch, cm[1]);
 796         } else {
 797             cm[0] = ff_celt_encode_band(f, rc, i, X, Y, band_size, b, f->blocks,
 798                                         effective_lowband != -1 ? norm + (effective_lowband << f->size) : NULL, f->size,
 799                                         norm + band_offset, 0, 1.0f, lowband_scratch, cm[0]|cm[1]);
 800             cm[1] = cm[0];
 801         }
 802
 803         f->block[0].collapse_masks[i]               = (uint8_t)cm[0];
 804         f->block[f->channels - 1].collapse_masks[i] = (uint8_t)cm[1];
 805         f->remaining += f->pulses[i] + consumed;
 806
 807         /* Update the folding position only as long as we have 1 bit/sample depth */
 808         update_lowband = (b > band_size << 3);
 809     }
 810 }
 811
 812 static void celt_encode_frame(OpusEncContext *s, OpusRangeCoder *rc, CeltFrame *f)
 813 {
 814     int i, ch;
 815
 816     celt_frame_setup_input(s, f);
 817     celt_apply_preemph_filter(s, f);
 818     if (f->pfilter) {
 819         /* Not implemented */
 820     }
 821     celt_frame_mdct(s, f);
 822     f->silence = celt_frame_map_norm_bands(s, f);
 823     if (f->silence) {
 824         f->framebits = 1;
 825         return;
 826     }
 827
 828     ff_opus_rc_enc_log(rc, f->silence, 15);
 829
 830     if (!f->start_band && opus_rc_tell(rc) + 16 <= f->framebits)
 831         ff_opus_rc_enc_log(rc, f->pfilter, 1);
 832
 833     if (f->pfilter) {
 834         /* Not implemented */
 835     }
 836
 837     if (f->size && opus_rc_tell(rc) + 3 <= f->framebits)
 838         ff_opus_rc_enc_log(rc, f->transient, 3);
 839
 840     celt_quant_coarse (s, rc, f);
 841     celt_enc_tf       (s, rc, f);
 842     celt_bitalloc     (s, rc, f);
 843     celt_quant_fine   (s, rc, f);
 844     celt_quant_bands  (s, rc, f);
 845
 846     if (f->anticollapse_needed)
 847         ff_opus_rc_put_raw(rc, f->anticollapse, 1);
 848
 849     celt_quant_final(s, rc, f);
 850
 851     for (ch = 0; ch < f->channels; ch++) {
 852         CeltBlock *block = &f->block[ch];
 853         for (i = 0; i < CELT_MAX_BANDS; i++)
 854             s->last_quantized_energy[ch][i] = block->energy[i] + block->error_energy[i];
 855     }
 856 }
 857
 858 static void ff_opus_psy_process(OpusEncContext *s, int end, int *need_more)
 859 {
 860     int max_delay_samples = (s->options.max_delay_ms*s->avctx->sample_rate)/1000;
 861     int max_bsize = FFMIN(OPUS_SAMPLES_TO_BLOCK_SIZE(max_delay_samples), CELT_BLOCK_960);
 862
 863     s->pkt_frames = 1;
 864     s->pkt_framesize = max_bsize;
 865     s->mode = OPUS_MODE_CELT;
 866     s->bandwidth = OPUS_BANDWIDTH_FULLBAND;
 867
 868     *need_more = s->bufqueue.available*s->avctx->frame_size < (max_delay_samples + CELT_OVERLAP);
 869     /* Don't request more if we start being flushed with NULL frames */
 870     *need_more = !end && *need_more;
 871 }
 872
 873 static void ff_opus_psy_celt_frame_setup(OpusEncContext *s, CeltFrame *f, int index)
 874 {
 875     int frame_size = OPUS_BLOCK_SIZE(s->pkt_framesize);
 876
 877     f->avctx = s->avctx;
 878     f->dsp = s->dsp;
 879     f->start_band = (s->mode == OPUS_MODE_HYBRID) ? 17 : 0;
 880     f->end_band = ff_celt_band_end[s->bandwidth];
 881     f->channels = s->channels;
 882     f->size = s->pkt_framesize;
 883
 884     /* Decisions */
 885     f->silence = 0;
 886     f->pfilter = 0;
 887     f->transient = 0;
 888     f->intra = 1;
 889     f->tf_select = 0;
 890     f->anticollapse = 0;
 891     f->alloc_trim = 5;
 892     f->skip_band_floor = f->end_band;
 893     f->intensity_stereo = f->end_band;
 894     f->dual_stereo = 0;
 895     f->spread = CELT_SPREAD_NORMAL;
 896     memset(f->tf_change, 0, sizeof(int)*CELT_MAX_BANDS);
 897     memset(f->alloc_boost, 0, sizeof(int)*CELT_MAX_BANDS);
 898
 899     f->blocks = f->transient ? frame_size/CELT_OVERLAP : 1;
 900     f->framebits = FFALIGN(lrintf((double)s->avctx->bit_rate/(s->avctx->sample_rate/frame_size)), 8);
 901 }
 902
 903 static void opus_packet_assembler(OpusEncContext *s, AVPacket *avpkt)
 904 {
 905     int i, offset, fsize_needed;
 906
 907     /* Write toc */
 908     opus_gen_toc(s, avpkt->data, &offset, &fsize_needed);
 909
 910     for (i = 0; i < s->pkt_frames; i++) {
 911         ff_opus_rc_enc_end(&s->rc[i], avpkt->data + offset, s->frame[i].framebits >> 3);
 912         offset += s->frame[i].framebits >> 3;
 913     }
 914
 915     avpkt->size = offset;
 916 }
 917
 918 /* Used as overlap for the first frame and padding for the last encoded packet */
 919 static AVFrame *spawn_empty_frame(OpusEncContext *s)
 920 {
 921     int i;
 922     AVFrame *f = av_frame_alloc();
 923     if (!f)
 924         return NULL;
 925     f->format         = s->avctx->sample_fmt;
 926     f->nb_samples     = s->avctx->frame_size;
 927     f->channel_layout = s->avctx->channel_layout;
 928     if (av_frame_get_buffer(f, 4)) {
 929         av_frame_free(&f);
 930         return NULL;
 931     }
 932     for (i = 0; i < s->channels; i++) {
 933         size_t bps = av_get_bytes_per_sample(f->format);
 934         memset(f->extended_data[i], 0, bps*f->nb_samples);
 935     }
 936     return f;
 937 }
 938
 939 static int opus_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt,
 940                              const AVFrame *frame, int *got_packet_ptr)
 941 {
 942     OpusEncContext *s = avctx->priv_data;
 943     int i, ret, frame_size, need_more, alloc_size = 0;
 944
 945     if (frame) { /* Add new frame to queue */
 946         if ((ret = ff_af_queue_add(&s->afq, frame)) < 0)
 947             return ret;
 948         ff_bufqueue_add(avctx, &s->bufqueue, av_frame_clone(frame));
 949     } else {
 950         if (!s->afq.remaining_samples)
 951             return 0; /* We've been flushed and there's nothing left to encode */
 952     }
 953
 954     /* Run the psychoacoustic system */
 955     ff_opus_psy_process(s, !frame, &need_more);
 956
 957     /* Get more samples for lookahead/encoding */
 958     if (need_more)
 959         return 0;
 960
 961     frame_size = OPUS_BLOCK_SIZE(s->pkt_framesize);
 962
 963     if (!frame) {
 964         /* This can go negative, that's not a problem, we only pad if positive */
 965         int pad_empty = s->pkt_frames*(frame_size/s->avctx->frame_size) - s->bufqueue.available + 1;
 966         /* Pad with empty 2.5 ms frames to whatever framesize was decided,
 967          * this should only happen at the very last flush frame. The frames
 968          * allocated here will be freed (because they have no other references)
 969          * after they get used by celt_frame_setup_input() */
 970         for (i = 0; i < pad_empty; i++) {
 971             AVFrame *empty = spawn_empty_frame(s);
 972             if (!empty)
 973                 return AVERROR(ENOMEM);
 974             ff_bufqueue_add(avctx, &s->bufqueue, empty);
 975         }
 976     }
 977
 978     for (i = 0; i < s->pkt_frames; i++) {
 979         ff_opus_rc_enc_init(&s->rc[i]);
 980         ff_opus_psy_celt_frame_setup(s, &s->frame[i], i);
 981         celt_encode_frame(s, &s->rc[i], &s->frame[i]);
 982         alloc_size += s->frame[i].framebits >> 3;
 983     }
 984
 985     /* Worst case toc + the frame lengths if needed */
 986     alloc_size += 2 + s->pkt_frames*2;
 987
 988     if ((ret = ff_alloc_packet2(avctx, avpkt, alloc_size, 0)) < 0)
 989         return ret;
 990
 991     /* Assemble packet */
 992     opus_packet_assembler(s, avpkt);
 993
 994     /* Remove samples from queue and skip if needed */
 995     ff_af_queue_remove(&s->afq, s->pkt_frames*frame_size, &avpkt->pts, &avpkt->duration);
 996     if (s->pkt_frames*frame_size > avpkt->duration) {
 997         uint8_t *side = av_packet_new_side_data(avpkt, AV_PKT_DATA_SKIP_SAMPLES, 10);
 998         if (!side)
 999             return AVERROR(ENOMEM);
1000         AV_WL32(&side[4], s->pkt_frames*frame_size - avpkt->duration + 120);
1001     }
1002
1003     *got_packet_ptr = 1;
1004
1005     return 0;
1006 }
1007
1008 static av_cold int opus_encode_end(AVCodecContext *avctx)
1009 {
1010     int i;
1011     OpusEncContext *s = avctx->priv_data;
1012
1013     for (i = 0; i < CELT_BLOCK_NB; i++)
1014         ff_mdct15_uninit(&s->mdct[i]);
1015
1016     av_freep(&s->dsp);
1017     av_freep(&s->frame);
1018     av_freep(&s->rc);
1019     ff_af_queue_close(&s->afq);
1020     ff_bufqueue_discard_all(&s->bufqueue);
1021     av_freep(&avctx->extradata);
1022
1023     return 0;
1024 }
1025
1026 static av_cold int opus_encode_init(AVCodecContext *avctx)
1027 {
1028     int i, ch, ret;
1029     OpusEncContext *s = avctx->priv_data;
1030
1031     s->avctx = avctx;
1032     s->channels = avctx->channels;
1033
1034     /* Opus allows us to change the framesize on each packet (and each packet may
1035      * have multiple frames in it) but we can't change the codec's frame size on
1036      * runtime, so fix it to the lowest possible number of samples and use a queue
1037      * to accumulate AVFrames until we have enough to encode whatever the encoder
1038      * decides is the best */
1039     avctx->frame_size = 120;
1040     /* Initial padding will change if SILK is ever supported */
1041     avctx->initial_padding = 120;
1042
1043     avctx->cutoff = !avctx->cutoff ? 20000 : avctx->cutoff;
1044
1045     if (!avctx->bit_rate) {
1046         int coupled = ff_opus_default_coupled_streams[s->channels - 1];
1047         avctx->bit_rate = coupled*(96000) + (s->channels - coupled*2)*(48000);
1048     } else if (avctx->bit_rate < 6000 || avctx->bit_rate > 255000 * s->channels) {
1049         int64_t clipped_rate = av_clip(avctx->bit_rate, 6000, 255000 * s->channels);
1050         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unsupported bitrate %"PRId64" kbps, clipping to %"PRId64" kbps\n",
1051                avctx->bit_rate/1000, clipped_rate/1000);
1052         avctx->bit_rate = clipped_rate;
1053     }
1054
1055     /* Frame structs and range coder buffers */
1056     s->frame = av_malloc(OPUS_MAX_FRAMES_PER_PACKET*sizeof(CeltFrame));
1057     if (!s->frame)
1058         return AVERROR(ENOMEM);
1059     s->rc = av_malloc(OPUS_MAX_FRAMES_PER_PACKET*sizeof(OpusRangeCoder));
1060     if (!s->rc)
1061         return AVERROR(ENOMEM);
1062
1063     /* Extradata */
1064     avctx->extradata_size = 19;
1065     avctx->extradata = av_malloc(avctx->extradata_size + AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
1066     if (!avctx->extradata)
1067         return AVERROR(ENOMEM);
1068     opus_write_extradata(avctx);
1069
1070     ff_af_queue_init(avctx, &s->afq);
1071
1072     if (!(s->dsp = avpriv_float_dsp_alloc(avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_BITEXACT)))
1073         return AVERROR(ENOMEM);
1074
1075     /* I have no idea why a base scaling factor of 68 works, could be the twiddles */
1076     for (i = 0; i < CELT_BLOCK_NB; i++)
1077         if ((ret = ff_mdct15_init(&s->mdct[i], 0, i + 3, 68 << (CELT_BLOCK_NB - 1 - i))))
1078             return AVERROR(ENOMEM);
1079
1080     for (i = 0; i < OPUS_MAX_FRAMES_PER_PACKET; i++)
1081         s->frame[i].block[0].emph_coeff = s->frame[i].block[1].emph_coeff = 0.0f;
1082
1083     /* Zero out previous energy (matters for inter first frame) */
1084     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++)
1085         for (i = 0; i < CELT_MAX_BANDS; i++)
1086             s->last_quantized_energy[ch][i] = 0.0f;
1087
1088     /* Allocate an empty frame to use as overlap for the first frame of audio */
1089     ff_bufqueue_add(avctx, &s->bufqueue, spawn_empty_frame(s));
1090     if (!ff_bufqueue_peek(&s->bufqueue, 0))
1091         return AVERROR(ENOMEM);
1092
1093     return 0;
1094 }
1095
1096 #define OPUSENC_FLAGS AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM | AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM
1097 static const AVOption opusenc_options[] = {
1098     { "opus_delay", "Maximum delay (and lookahead) in milliseconds", offsetof(OpusEncContext, options.max_delay_ms), AV_OPT_TYPE_FLOAT, { .dbl = OPUS_MAX_LOOKAHEAD }, 2.5f, OPUS_MAX_LOOKAHEAD, OPUSENC_FLAGS },
1099     { NULL },
1100 };
1101
1102 static const AVClass opusenc_class = {
1103     .class_name = "Opus encoder",
1104     .item_name  = av_default_item_name,
1105     .option     = opusenc_options,
1106     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
1107 };
1108
1109 static const AVCodecDefault opusenc_defaults[] = {
1110     { "b", "0" },
1111     { "compression_level", "10" },
1112     { NULL },
1113 };
1114
1115 AVCodec ff_opus_encoder = {
1116     .name           = "opus",
1117     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Opus"),
1118     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1119     .id             = AV_CODEC_ID_OPUS,
1120     .defaults       = opusenc_defaults,
1121     .priv_class     = &opusenc_class,
1122     .priv_data_size = sizeof(OpusEncContext),
1123     .init           = opus_encode_init,
1124     .encode2        = opus_encode_frame,
1125     .close          = opus_encode_end,
1126     .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE | FF_CODEC_CAP_INIT_CLEANUP,
1127     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_EXPERIMENTAL | AV_CODEC_CAP_SMALL_LAST_FRAME | AV_CODEC_CAP_DELAY,
1128     .supported_samplerates = (const int []){ 48000, 0 },
1129     .channel_layouts = (const uint64_t []){ AV_CH_LAYOUT_MONO,
1130                                             AV_CH_LAYOUT_STEREO, 0 },
1131     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]){ AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1132                                                      AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1133 };