]> git.sesse.net Git - ffmpeg/blobdiff - libavcodec/flacenc.c
avconv: drop update_sample_fmt()
[ffmpeg] / libavcodec / flacenc.c
index 71024f272e1749d7774936aaafc7f5ff9ac29d46..804333d5e9cbdb2056e22413557058b7f4ed4133 100644 (file)
@@ -24,7 +24,7 @@
 #include "libavutil/md5.h"
 #include "libavutil/opt.h"
 #include "avcodec.h"
-#include "dsputil.h"
+#include "bswapdsp.h"
 #include "get_bits.h"
 #include "golomb.h"
 #include "internal.h"
 #define MAX_PARTITIONS     (1 << MAX_PARTITION_ORDER)
 #define MAX_LPC_PRECISION  15
 #define MAX_LPC_SHIFT      15
-#define MAX_RICE_PARAM     14
+
+enum CodingMode {
+    CODING_MODE_RICE  = 4,
+    CODING_MODE_RICE2 = 5,
+};
 
 typedef struct CompressionOptions {
     int compression_level;
@@ -60,8 +64,10 @@ typedef struct CompressionOptions {
 } CompressionOptions;
 
 typedef struct RiceContext {
+    enum CodingMode coding_mode;
     int porder;
     int params[MAX_PARTITIONS];
+    uint32_t udata[FLAC_MAX_BLOCKSIZE];
 } RiceContext;
 
 typedef struct FlacSubframe {
@@ -92,6 +98,7 @@ typedef struct FlacEncodeContext {
     int channels;
     int samplerate;
     int sr_code[2];
+    int bps_code;
     int max_blocksize;
     int min_framesize;
     int max_framesize;
@@ -106,8 +113,11 @@ typedef struct FlacEncodeContext {
     struct AVMD5 *md5ctx;
     uint8_t *md5_buffer;
     unsigned int md5_buffer_size;
-    DSPContext dsp;
+    BswapDSPContext bdsp;
     FLACDSPContext flac_dsp;
+
+    int flushed;
+    int64_t next_pts;
 } FlacEncodeContext;
 
 
@@ -128,7 +138,7 @@ static void write_streaminfo(FlacEncodeContext *s, uint8_t *header)
     put_bits(&pb, 24, s->max_framesize);
     put_bits(&pb, 20, s->samplerate);
     put_bits(&pb, 3, s->channels-1);
-    put_bits(&pb, 5, 15);       /* bits per sample - 1 */
+    put_bits(&pb,  5, s->avctx->bits_per_raw_sample - 1);
     /* write 36-bit sample count in 2 put_bits() calls */
     put_bits(&pb, 24, (s->sample_count & 0xFFFFFF000LL) >> 12);
     put_bits(&pb, 12,  s->sample_count & 0x000000FFFLL);
@@ -228,8 +238,18 @@ static av_cold int flac_encode_init(AVCodecContext *avctx)
 
     s->avctx = avctx;
 
-    if (avctx->sample_fmt != AV_SAMPLE_FMT_S16)
-        return -1;
+    switch (avctx->sample_fmt) {
+    case AV_SAMPLE_FMT_S16:
+        avctx->bits_per_raw_sample = 16;
+        s->bps_code                = 4;
+        break;
+    case AV_SAMPLE_FMT_S32:
+        if (avctx->bits_per_raw_sample != 24)
+            av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "encoding as 24 bits-per-sample\n");
+        avctx->bits_per_raw_sample = 24;
+        s->bps_code                = 6;
+        break;
+    }
 
     if (channels < 1 || channels > FLAC_MAX_CHANNELS)
         return -1;
@@ -359,7 +379,8 @@ static av_cold int flac_encode_init(AVCodecContext *avctx)
 
     /* set maximum encoded frame size in verbatim mode */
     s->max_framesize = ff_flac_get_max_frame_size(s->avctx->frame_size,
-                                                  s->channels, 16);
+                                                  s->channels,
+                                                  s->avctx->bits_per_raw_sample);
 
     /* initialize MD5 context */
     s->md5ctx = av_md5_alloc();
@@ -377,17 +398,12 @@ static av_cold int flac_encode_init(AVCodecContext *avctx)
     s->frame_count   = 0;
     s->min_framesize = s->max_framesize;
 
-#if FF_API_OLD_ENCODE_AUDIO
-    avctx->coded_frame = avcodec_alloc_frame();
-    if (!avctx->coded_frame)
-        return AVERROR(ENOMEM);
-#endif
-
     ret = ff_lpc_init(&s->lpc_ctx, avctx->frame_size,
                       s->options.max_prediction_order, FF_LPC_TYPE_LEVINSON);
 
-    ff_dsputil_init(&s->dsp, avctx);
-    ff_flacdsp_init(&s->flac_dsp, avctx->sample_fmt, 16);
+    ff_bswapdsp_init(&s->bdsp);
+    ff_flacdsp_init(&s->flac_dsp, avctx->sample_fmt,
+                    avctx->bits_per_raw_sample);
 
     dprint_compression_options(s);
 
@@ -422,8 +438,15 @@ static void init_frame(FlacEncodeContext *s, int nb_samples)
     }
 
     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
-        frame->subframes[ch].wasted = 0;
-        frame->subframes[ch].obits = 16;
+        FlacSubframe *sub = &frame->subframes[ch];
+
+        sub->wasted = 0;
+        sub->obits  = s->avctx->bits_per_raw_sample;
+
+        if (sub->obits > 16)
+            sub->rc.coding_mode = CODING_MODE_RICE2;
+        else
+            sub->rc.coding_mode = CODING_MODE_RICE;
     }
 
     frame->verbatim_only = 0;
@@ -433,15 +456,25 @@ static void init_frame(FlacEncodeContext *s, int nb_samples)
 /**
  * Copy channel-interleaved input samples into separate subframes.
  */
-static void copy_samples(FlacEncodeContext *s, const int16_t *samples)
+static void copy_samples(FlacEncodeContext *s, const void *samples)
 {
     int i, j, ch;
     FlacFrame *frame;
-
-    frame = &s->frame;
-    for (i = 0, j = 0; i < frame->blocksize; i++)
-        for (ch = 0; ch < s->channels; ch++, j++)
-            frame->subframes[ch].samples[i] = samples[j];
+    int shift = av_get_bytes_per_sample(s->avctx->sample_fmt) * 8 -
+                s->avctx->bits_per_raw_sample;
+
+#define COPY_SAMPLES(bits) do {                                     \
+    const int ## bits ## _t *samples0 = samples;                    \
+    frame = &s->frame;                                              \
+    for (i = 0, j = 0; i < frame->blocksize; i++)                   \
+        for (ch = 0; ch < s->channels; ch++, j++)                   \
+            frame->subframes[ch].samples[i] = samples0[j] >> shift; \
+} while (0)
+
+    if (s->avctx->sample_fmt == AV_SAMPLE_FMT_S16)
+        COPY_SAMPLES(16);
+    else
+        COPY_SAMPLES(32);
 }
 
 
@@ -495,7 +528,7 @@ static uint64_t subframe_count_exact(FlacEncodeContext *s, FlacSubframe *sub,
         part_end = psize;
         for (p = 0; p < 1 << porder; p++) {
             int k = sub->rc.params[p];
-            count += 4;
+            count += sub->rc.coding_mode;
             count += rice_count_exact(&sub->residual[i], part_end - i, k);
             i = part_end;
             part_end = FFMIN(s->frame.blocksize, part_end + psize);
@@ -511,7 +544,7 @@ static uint64_t subframe_count_exact(FlacEncodeContext *s, FlacSubframe *sub,
 /**
  * Solve for d/dk(rice_encode_count) = n-((sum-(n>>1))>>(k+1)) = 0.
  */
-static int find_optimal_param(uint64_t sum, int n)
+static int find_optimal_param(uint64_t sum, int n, int max_param)
 {
     int k;
     uint64_t sum2;
@@ -520,7 +553,7 @@ static int find_optimal_param(uint64_t sum, int n)
         return 0;
     sum2 = sum - (n >> 1);
     k    = av_log2(av_clipl_int32(sum2 / n));
-    return FFMIN(k, MAX_RICE_PARAM);
+    return FFMIN(k, max_param);
 }
 
 
@@ -528,15 +561,17 @@ static uint64_t calc_optimal_rice_params(RiceContext *rc, int porder,
                                          uint64_t *sums, int n, int pred_order)
 {
     int i;
-    int k, cnt, part;
+    int k, cnt, part, max_param;
     uint64_t all_bits;
 
+    max_param = (1 << rc->coding_mode) - 2;
+
     part     = (1 << porder);
     all_bits = 4 * part;
 
     cnt = (n >> porder) - pred_order;
     for (i = 0; i < part; i++) {
-        k = find_optimal_param(sums[i], cnt);
+        k = find_optimal_param(sums[i], cnt, max_param);
         rc->params[i] = k;
         all_bits += rice_encode_count(sums[i], cnt, k);
         cnt = n >> porder;
@@ -582,18 +617,18 @@ static uint64_t calc_rice_params(RiceContext *rc, int pmin, int pmax,
     uint64_t bits[MAX_PARTITION_ORDER+1];
     int opt_porder;
     RiceContext tmp_rc;
-    uint32_t *udata;
-    uint64_t sums[MAX_PARTITION_ORDER+1][MAX_PARTITIONS];
+    uint64_t sums[MAX_PARTITION_ORDER + 1][MAX_PARTITIONS] = { { 0 } };
 
     assert(pmin >= 0 && pmin <= MAX_PARTITION_ORDER);
     assert(pmax >= 0 && pmax <= MAX_PARTITION_ORDER);
     assert(pmin <= pmax);
 
-    udata = av_malloc(n * sizeof(uint32_t));
+    tmp_rc.coding_mode = rc->coding_mode;
+
     for (i = 0; i < n; i++)
-        udata[i] = (2*data[i]) ^ (data[i]>>31);
+        rc->udata[i] = (2 * data[i]) ^ (data[i] >> 31);
 
-    calc_sums(pmin, pmax, udata, n, pred_order, sums);
+    calc_sums(pmin, pmax, rc->udata, n, pred_order, sums);
 
     opt_porder = pmin;
     bits[pmin] = UINT32_MAX;
@@ -605,7 +640,6 @@ static uint64_t calc_rice_params(RiceContext *rc, int pmin, int pmax,
         }
     }
 
-    av_freep(&udata);
     return bits[opt_porder];
 }
 
@@ -627,7 +661,7 @@ static uint64_t find_subframe_rice_params(FlacEncodeContext *s,
     int pmax = get_max_p_order(s->options.max_partition_order,
                                s->frame.blocksize, pred_order);
 
-    uint64_t bits = 8 + pred_order * sub->obits + 2 + 4;
+    uint64_t bits = 8 + pred_order * sub->obits + 2 + sub->rc.coding_mode;
     if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_LPC)
         bits += 4 + 5 + pred_order * s->options.lpc_coeff_precision;
     bits += calc_rice_params(&sub->rc, pmin, pmax, sub->residual,
@@ -760,14 +794,16 @@ static int encode_residual_ch(FlacEncodeContext *s, int ch)
         omethod == ORDER_METHOD_8LEVEL) {
         int levels = 1 << omethod;
         uint64_t bits[1 << ORDER_METHOD_8LEVEL];
-        int order;
+        int order       = -1;
         int opt_index   = levels-1;
         opt_order       = max_order-1;
         bits[opt_index] = UINT32_MAX;
         for (i = levels-1; i >= 0; i--) {
+            int last_order = order;
             order = min_order + (((max_order-min_order+1) * (i+1)) / levels)-1;
-            if (order < 0)
-                order = 0;
+            order = av_clip(order, min_order - 1, max_order - 1);
+            if (order == last_order)
+                continue;
             s->flac_dsp.lpc_encode(res, smp, n, order+1, coefs[order],
                                    shift[order]);
             bits[i] = find_subframe_rice_params(s, sub, order+1);
@@ -902,12 +938,18 @@ static void remove_wasted_bits(FlacEncodeContext *s)
 
             sub->wasted = v;
             sub->obits -= v;
+
+            /* for 24-bit, check if removing wasted bits makes the range better
+               suited for using RICE instead of RICE2 for entropy coding */
+            if (sub->obits <= 17)
+                sub->rc.coding_mode = CODING_MODE_RICE;
         }
     }
 }
 
 
-static int estimate_stereo_mode(int32_t *left_ch, int32_t *right_ch, int n)
+static int estimate_stereo_mode(int32_t *left_ch, int32_t *right_ch, int n,
+                                int max_rice_param)
 {
     int i, best;
     int32_t lt, rt;
@@ -927,7 +969,7 @@ static int estimate_stereo_mode(int32_t *left_ch, int32_t *right_ch, int n)
     }
     /* estimate bit counts */
     for (i = 0; i < 4; i++) {
-        k      = find_optimal_param(2 * sum[i], n);
+        k      = find_optimal_param(2 * sum[i], n, max_rice_param);
         sum[i] = rice_encode_count( 2 * sum[i], n, k);
     }
 
@@ -966,9 +1008,10 @@ static void channel_decorrelation(FlacEncodeContext *s)
         return;
     }
 
-    if (s->options.ch_mode < 0)
-        frame->ch_mode = estimate_stereo_mode(left, right, n);
-    else
+    if (s->options.ch_mode < 0) {
+        int max_rice_param = (1 << frame->subframes[0].rc.coding_mode) - 2;
+        frame->ch_mode = estimate_stereo_mode(left, right, n, max_rice_param);
+    } else
         frame->ch_mode = s->options.ch_mode;
 
     /* perform decorrelation and adjust bits-per-sample */
@@ -1017,7 +1060,7 @@ static void write_frame_header(FlacEncodeContext *s)
     else
         put_bits(&s->pb, 4, frame->ch_mode + FLAC_MAX_CHANNELS - 1);
 
-    put_bits(&s->pb, 3, 4); /* bits-per-sample code */
+    put_bits(&s->pb, 3, s->bps_code);
     put_bits(&s->pb, 1, 0);
     write_utf8(&s->pb, s->frame_count);
 
@@ -1077,7 +1120,7 @@ static void write_subframes(FlacEncodeContext *s)
             }
 
             /* rice-encoded block */
-            put_bits(&s->pb, 2, 0);
+            put_bits(&s->pb, 2, sub->rc.coding_mode - 4);
 
             /* partition order */
             porder  = sub->rc.porder;
@@ -1088,7 +1131,7 @@ static void write_subframes(FlacEncodeContext *s)
             part_end  = &sub->residual[psize];
             for (p = 0; p < 1 << porder; p++) {
                 int k = sub->rc.params[p];
-                put_bits(&s->pb, 4, k);
+                put_bits(&s->pb, sub->rc.coding_mode, k);
                 while (res < part_end)
                     set_sr_golomb_flac(&s->pb, *res++, k, INT32_MAX, 0);
                 part_end = FFMIN(frame_end, part_end + psize);
@@ -1119,23 +1162,38 @@ static int write_frame(FlacEncodeContext *s, AVPacket *avpkt)
 }
 
 
-static int update_md5_sum(FlacEncodeContext *s, const int16_t *samples)
+static int update_md5_sum(FlacEncodeContext *s, const void *samples)
 {
     const uint8_t *buf;
-    int buf_size = s->frame.blocksize * s->channels * 2;
+    int buf_size = s->frame.blocksize * s->channels *
+                   ((s->avctx->bits_per_raw_sample + 7) / 8);
 
-    if (HAVE_BIGENDIAN) {
+    if (s->avctx->bits_per_raw_sample > 16 || HAVE_BIGENDIAN) {
         av_fast_malloc(&s->md5_buffer, &s->md5_buffer_size, buf_size);
         if (!s->md5_buffer)
             return AVERROR(ENOMEM);
     }
 
-    buf = (const uint8_t *)samples;
+    if (s->avctx->bits_per_raw_sample <= 16) {
+        buf = (const uint8_t *)samples;
 #if HAVE_BIGENDIAN
-    s->dsp.bswap16_buf((uint16_t *)s->md5_buffer,
-                       (const uint16_t *)samples, buf_size / 2);
-    buf = s->md5_buffer;
+        s->bdsp.bswap16_buf((uint16_t *) s->md5_buffer,
+                            (const uint16_t *) samples, buf_size / 2);
+        buf = s->md5_buffer;
 #endif
+    } else {
+        int i;
+        const int32_t *samples0 = samples;
+        uint8_t *tmp            = s->md5_buffer;
+
+        for (i = 0; i < s->frame.blocksize * s->channels; i++) {
+            int32_t v = samples0[i] >> 8;
+            *tmp++    = (v      ) & 0xFF;
+            *tmp++    = (v >>  8) & 0xFF;
+            *tmp++    = (v >> 16) & 0xFF;
+        }
+        buf = s->md5_buffer;
+    }
     av_md5_update(s->md5ctx, buf, buf_size);
 
     return 0;
@@ -1146,7 +1204,6 @@ static int flac_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt,
                              const AVFrame *frame, int *got_packet_ptr)
 {
     FlacEncodeContext *s;
-    const int16_t *samples;
     int frame_bytes, out_bytes, ret;
 
     s = avctx->priv_data;
@@ -1156,19 +1213,33 @@ static int flac_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt,
         s->max_framesize = s->max_encoded_framesize;
         av_md5_final(s->md5ctx, s->md5sum);
         write_streaminfo(s, avctx->extradata);
+
+        if (avctx->side_data_only_packets && !s->flushed) {
+            uint8_t *side_data = av_packet_new_side_data(avpkt, AV_PKT_DATA_NEW_EXTRADATA,
+                                                         avctx->extradata_size);
+            if (!side_data)
+                return AVERROR(ENOMEM);
+            memcpy(side_data, avctx->extradata, avctx->extradata_size);
+
+            avpkt->pts = s->next_pts;
+
+            *got_packet_ptr = 1;
+            s->flushed = 1;
+        }
+
         return 0;
     }
-    samples = (const int16_t *)frame->data[0];
 
     /* change max_framesize for small final frame */
     if (frame->nb_samples < s->frame.blocksize) {
         s->max_framesize = ff_flac_get_max_frame_size(frame->nb_samples,
-                                                      s->channels, 16);
+                                                      s->channels,
+                                                      avctx->bits_per_raw_sample);
     }
 
     init_frame(s, frame->nb_samples);
 
-    copy_samples(s, samples);
+    copy_samples(s, frame->data[0]);
 
     channel_decorrelation(s);
 
@@ -1176,7 +1247,7 @@ static int flac_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt,
 
     frame_bytes = encode_frame(s);
 
-    /* fallback to verbatim mode if the compressed frame is larger than it
+    /* Fall back on verbatim mode if the compressed frame is larger than it
        would be if encoded uncompressed. */
     if (frame_bytes < 0 || frame_bytes > s->max_framesize) {
         s->frame.verbatim_only = 1;
@@ -1196,7 +1267,7 @@ static int flac_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt,
 
     s->frame_count++;
     s->sample_count += frame->nb_samples;
-    if ((ret = update_md5_sum(s, samples)) < 0) {
+    if ((ret = update_md5_sum(s, frame->data[0])) < 0) {
         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error updating MD5 checksum\n");
         return ret;
     }
@@ -1208,6 +1279,9 @@ static int flac_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt,
     avpkt->pts      = frame->pts;
     avpkt->duration = ff_samples_to_time_base(avctx, frame->nb_samples);
     avpkt->size     = out_bytes;
+
+    s->next_pts = avpkt->pts + avpkt->duration;
+
     *got_packet_ptr = 1;
     return 0;
 }
@@ -1223,9 +1297,6 @@ static av_cold int flac_encode_close(AVCodecContext *avctx)
     }
     av_freep(&avctx->extradata);
     avctx->extradata_size = 0;
-#if FF_API_OLD_ENCODE_AUDIO
-    av_freep(&avctx->coded_frame);
-#endif
     return 0;
 }
 
@@ -1237,7 +1308,7 @@ static const AVOption options[] = {
 { "fixed",    NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = FF_LPC_TYPE_FIXED },    INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "lpc_type" },
 { "levinson", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = FF_LPC_TYPE_LEVINSON }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "lpc_type" },
 { "cholesky", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = FF_LPC_TYPE_CHOLESKY }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "lpc_type" },
-{ "lpc_passes", "Number of passes to use for Cholesky factorization during LPC analysis", offsetof(FlacEncodeContext, options.lpc_passes),  AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1 }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS },
+{ "lpc_passes", "Number of passes to use for Cholesky factorization during LPC analysis", offsetof(FlacEncodeContext, options.lpc_passes),  AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 1 }, 1, INT_MAX, FLAGS },
 { "min_partition_order",  NULL, offsetof(FlacEncodeContext, options.min_partition_order),  AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1 },      -1, MAX_PARTITION_ORDER, FLAGS },
 { "max_partition_order",  NULL, offsetof(FlacEncodeContext, options.max_partition_order),  AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1 },      -1, MAX_PARTITION_ORDER, FLAGS },
 { "prediction_order_method", "Search method for selecting prediction order", offsetof(FlacEncodeContext, options.prediction_order_method), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1 }, -1, ORDER_METHOD_LOG, FLAGS, "predm" },
@@ -1265,6 +1336,7 @@ static const AVClass flac_encoder_class = {
 
 AVCodec ff_flac_encoder = {
     .name           = "flac",
+    .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("FLAC (Free Lossless Audio Codec)"),
     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
     .id             = AV_CODEC_ID_FLAC,
     .priv_data_size = sizeof(FlacEncodeContext),
@@ -1273,7 +1345,7 @@ AVCodec ff_flac_encoder = {
     .close          = flac_encode_close,
     .capabilities   = CODEC_CAP_SMALL_LAST_FRAME | CODEC_CAP_DELAY,
     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]){ AV_SAMPLE_FMT_S16,
+                                                     AV_SAMPLE_FMT_S32,
                                                      AV_SAMPLE_FMT_NONE },
-    .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("FLAC (Free Lossless Audio Codec)"),
     .priv_class     = &flac_encoder_class,
 };