Merge commit '124134e42455763b28cc346fed1d07017a76e84e'
[ffmpeg.git] / libavcodec / flacenc.c
1 /*
2  * FLAC audio encoder
3  * Copyright (c) 2006  Justin Ruggles <justin.ruggles@gmail.com>
4  *
5  * This file is part of FFmpeg.
6  *
7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 #include "libavutil/avassert.h"
23 #include "libavutil/crc.h"
24 #include "libavutil/md5.h"
25 #include "libavutil/opt.h"
26 #include "avcodec.h"
27 #include "get_bits.h"
28 #include "golomb.h"
29 #include "internal.h"
30 #include "lpc.h"
31 #include "flac.h"
32 #include "flacdata.h"
33
34 #define FLAC_SUBFRAME_CONSTANT  0
35 #define FLAC_SUBFRAME_VERBATIM  1
36 #define FLAC_SUBFRAME_FIXED     8
37 #define FLAC_SUBFRAME_LPC      32
38
39 #define MAX_FIXED_ORDER     4
40 #define MAX_PARTITION_ORDER 8
41 #define MAX_PARTITIONS     (1 << MAX_PARTITION_ORDER)
42 #define MAX_LPC_PRECISION  15
43 #define MAX_LPC_SHIFT      15
44 #define MAX_RICE_PARAM     14
45
46 typedef struct CompressionOptions {
47     int compression_level;
48     int block_time_ms;
49     enum FFLPCType lpc_type;
50     int lpc_passes;
51     int lpc_coeff_precision;
52     int min_prediction_order;
53     int max_prediction_order;
54     int prediction_order_method;
55     int min_partition_order;
56     int max_partition_order;
57     int ch_mode;
58 } CompressionOptions;
59
60 typedef struct RiceContext {
61     int porder;
62     int params[MAX_PARTITIONS];
63 } RiceContext;
64
65 typedef struct FlacSubframe {
66     int type;
67     int type_code;
68     int obits;
69     int order;
70     int32_t coefs[MAX_LPC_ORDER];
71     int shift;
72     RiceContext rc;
73     int32_t samples[FLAC_MAX_BLOCKSIZE];
74     int32_t residual[FLAC_MAX_BLOCKSIZE+1];
75 } FlacSubframe;
76
77 typedef struct FlacFrame {
78     FlacSubframe subframes[FLAC_MAX_CHANNELS];
79     int blocksize;
80     int bs_code[2];
81     uint8_t crc8;
82     int ch_mode;
83     int verbatim_only;
84 } FlacFrame;
85
86 typedef struct FlacEncodeContext {
87     AVClass *class;
88     PutBitContext pb;
89     int channels;
90     int samplerate;
91     int sr_code[2];
92     int max_blocksize;
93     int min_framesize;
94     int max_framesize;
95     int max_encoded_framesize;
96     uint32_t frame_count;
97     uint64_t sample_count;
98     uint8_t md5sum[16];
99     FlacFrame frame;
100     CompressionOptions options;
101     AVCodecContext *avctx;
102     LPCContext lpc_ctx;
103     struct AVMD5 *md5ctx;
104 } FlacEncodeContext;
105
106
107 /**
108  * Write streaminfo metadata block to byte array.
109  */
110 static void write_streaminfo(FlacEncodeContext *s, uint8_t *header)
111 {
112     PutBitContext pb;
113
114     memset(header, 0, FLAC_STREAMINFO_SIZE);
115     init_put_bits(&pb, header, FLAC_STREAMINFO_SIZE);
116
117     /* streaminfo metadata block */
118     put_bits(&pb, 16, s->max_blocksize);
119     put_bits(&pb, 16, s->max_blocksize);
120     put_bits(&pb, 24, s->min_framesize);
121     put_bits(&pb, 24, s->max_framesize);
122     put_bits(&pb, 20, s->samplerate);
123     put_bits(&pb, 3, s->channels-1);
124     put_bits(&pb, 5, 15);       /* bits per sample - 1 */
125     /* write 36-bit sample count in 2 put_bits() calls */
126     put_bits(&pb, 24, (s->sample_count & 0xFFFFFF000LL) >> 12);
127     put_bits(&pb, 12,  s->sample_count & 0x000000FFFLL);
128     flush_put_bits(&pb);
129     memcpy(&header[18], s->md5sum, 16);
130 }
131
132
133 /**
134  * Set blocksize based on samplerate.
135  * Choose the closest predefined blocksize >= BLOCK_TIME_MS milliseconds.
136  */
137 static int select_blocksize(int samplerate, int block_time_ms)
138 {
139     int i;
140     int target;
141     int blocksize;
142
143     av_assert0(samplerate > 0);
144     blocksize = ff_flac_blocksize_table[1];
145     target    = (samplerate * block_time_ms) / 1000;
146     for (i = 0; i < 16; i++) {
147         if (target >= ff_flac_blocksize_table[i] &&
148             ff_flac_blocksize_table[i] > blocksize) {
149             blocksize = ff_flac_blocksize_table[i];
150         }
151     }
152     return blocksize;
153 }
154
155
156 static av_cold void dprint_compression_options(FlacEncodeContext *s)
157 {
158     AVCodecContext     *avctx = s->avctx;
159     CompressionOptions *opt   = &s->options;
160
161     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " compression: %d\n", opt->compression_level);
162
163     switch (opt->lpc_type) {
164     case FF_LPC_TYPE_NONE:
165         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " lpc type: None\n");
166         break;
167     case FF_LPC_TYPE_FIXED:
168         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " lpc type: Fixed pre-defined coefficients\n");
169         break;
170     case FF_LPC_TYPE_LEVINSON:
171         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " lpc type: Levinson-Durbin recursion with Welch window\n");
172         break;
173     case FF_LPC_TYPE_CHOLESKY:
174         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " lpc type: Cholesky factorization, %d pass%s\n",
175                opt->lpc_passes, opt->lpc_passes == 1 ? "" : "es");
176         break;
177     }
178
179     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " prediction order: %d, %d\n",
180            opt->min_prediction_order, opt->max_prediction_order);
181
182     switch (opt->prediction_order_method) {
183     case ORDER_METHOD_EST:
184         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n", "estimate");
185         break;
186     case ORDER_METHOD_2LEVEL:
187         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n", "2-level");
188         break;
189     case ORDER_METHOD_4LEVEL:
190         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n", "4-level");
191         break;
192     case ORDER_METHOD_8LEVEL:
193         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n", "8-level");
194         break;
195     case ORDER_METHOD_SEARCH:
196         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n", "full search");
197         break;
198     case ORDER_METHOD_LOG:
199         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n", "log search");
200         break;
201     }
202
203
204     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " partition order: %d, %d\n",
205            opt->min_partition_order, opt->max_partition_order);
206
207     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " block size: %d\n", avctx->frame_size);
208
209     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " lpc precision: %d\n",
210            opt->lpc_coeff_precision);
211 }
212
213
214 static av_cold int flac_encode_init(AVCodecContext *avctx)
215 {
216     int freq = avctx->sample_rate;
217     int channels = avctx->channels;
218     FlacEncodeContext *s = avctx->priv_data;
219     int i, level, ret;
220     uint8_t *streaminfo;
221
222     s->avctx = avctx;
223
224     if (avctx->sample_fmt != AV_SAMPLE_FMT_S16)
225         return -1;
226
227     if (channels < 1 || channels > FLAC_MAX_CHANNELS)
228         return -1;
229     s->channels = channels;
230
231     /* find samplerate in table */
232     if (freq < 1)
233         return -1;
234     for (i = 4; i < 12; i++) {
235         if (freq == ff_flac_sample_rate_table[i]) {
236             s->samplerate = ff_flac_sample_rate_table[i];
237             s->sr_code[0] = i;
238             s->sr_code[1] = 0;
239             break;
240         }
241     }
242     /* if not in table, samplerate is non-standard */
243     if (i == 12) {
244         if (freq % 1000 == 0 && freq < 255000) {
245             s->sr_code[0] = 12;
246             s->sr_code[1] = freq / 1000;
247         } else if (freq % 10 == 0 && freq < 655350) {
248             s->sr_code[0] = 14;
249             s->sr_code[1] = freq / 10;
250         } else if (freq < 65535) {
251             s->sr_code[0] = 13;
252             s->sr_code[1] = freq;
253         } else {
254             return -1;
255         }
256         s->samplerate = freq;
257     }
258
259     /* set compression option defaults based on avctx->compression_level */
260     if (avctx->compression_level < 0)
261         s->options.compression_level = 5;
262     else
263         s->options.compression_level = avctx->compression_level;
264
265     level = s->options.compression_level;
266     if (level > 12) {
267         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid compression level: %d\n",
268                s->options.compression_level);
269         return -1;
270     }
271
272     s->options.block_time_ms = ((int[]){ 27, 27, 27,105,105,105,105,105,105,105,105,105,105})[level];
273
274     if (s->options.lpc_type == FF_LPC_TYPE_DEFAULT)
275         s->options.lpc_type  = ((int[]){ FF_LPC_TYPE_FIXED,    FF_LPC_TYPE_FIXED,    FF_LPC_TYPE_FIXED,
276                                          FF_LPC_TYPE_LEVINSON, FF_LPC_TYPE_LEVINSON, FF_LPC_TYPE_LEVINSON,
277                                          FF_LPC_TYPE_LEVINSON, FF_LPC_TYPE_LEVINSON, FF_LPC_TYPE_LEVINSON,
278                                          FF_LPC_TYPE_LEVINSON, FF_LPC_TYPE_LEVINSON, FF_LPC_TYPE_LEVINSON,
279                                          FF_LPC_TYPE_LEVINSON})[level];
280
281     s->options.min_prediction_order = ((int[]){  2,  0,  0,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1})[level];
282     s->options.max_prediction_order = ((int[]){  3,  4,  4,  6,  8,  8,  8,  8, 12, 12, 12, 32, 32})[level];
283
284     if (s->options.prediction_order_method < 0)
285         s->options.prediction_order_method = ((int[]){ ORDER_METHOD_EST,    ORDER_METHOD_EST,    ORDER_METHOD_EST,
286                                                        ORDER_METHOD_EST,    ORDER_METHOD_EST,    ORDER_METHOD_EST,
287                                                        ORDER_METHOD_4LEVEL, ORDER_METHOD_LOG,    ORDER_METHOD_4LEVEL,
288                                                        ORDER_METHOD_LOG,    ORDER_METHOD_SEARCH, ORDER_METHOD_LOG,
289                                                        ORDER_METHOD_SEARCH})[level];
290
291     if (s->options.min_partition_order > s->options.max_partition_order) {
292         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid partition orders: min=%d max=%d\n",
293                s->options.min_partition_order, s->options.max_partition_order);
294         return AVERROR(EINVAL);
295     }
296     if (s->options.min_partition_order < 0)
297         s->options.min_partition_order = ((int[]){  2,  2,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0})[level];
298     if (s->options.max_partition_order < 0)
299         s->options.max_partition_order = ((int[]){  2,  2,  3,  3,  3,  8,  8,  8,  8,  8,  8,  8,  8})[level];
300
301     if (s->options.lpc_type == FF_LPC_TYPE_NONE) {
302         s->options.min_prediction_order = 0;
303     } else if (avctx->min_prediction_order >= 0) {
304         if (s->options.lpc_type == FF_LPC_TYPE_FIXED) {
305             if (avctx->min_prediction_order > MAX_FIXED_ORDER) {
306                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid min prediction order: %d\n",
307                        avctx->min_prediction_order);
308                 return -1;
309             }
310         } else if (avctx->min_prediction_order < MIN_LPC_ORDER ||
311                    avctx->min_prediction_order > MAX_LPC_ORDER) {
312             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid min prediction order: %d\n",
313                    avctx->min_prediction_order);
314             return -1;
315         }
316         s->options.min_prediction_order = avctx->min_prediction_order;
317     }
318     if (s->options.lpc_type == FF_LPC_TYPE_NONE) {
319         s->options.max_prediction_order = 0;
320     } else if (avctx->max_prediction_order >= 0) {
321         if (s->options.lpc_type == FF_LPC_TYPE_FIXED) {
322             if (avctx->max_prediction_order > MAX_FIXED_ORDER) {
323                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid max prediction order: %d\n",
324                        avctx->max_prediction_order);
325                 return -1;
326             }
327         } else if (avctx->max_prediction_order < MIN_LPC_ORDER ||
328                    avctx->max_prediction_order > MAX_LPC_ORDER) {
329             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid max prediction order: %d\n",
330                    avctx->max_prediction_order);
331             return -1;
332         }
333         s->options.max_prediction_order = avctx->max_prediction_order;
334     }
335     if (s->options.max_prediction_order < s->options.min_prediction_order) {
336         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid prediction orders: min=%d max=%d\n",
337                s->options.min_prediction_order, s->options.max_prediction_order);
338         return -1;
339     }
340
341     if (avctx->frame_size > 0) {
342         if (avctx->frame_size < FLAC_MIN_BLOCKSIZE ||
343                 avctx->frame_size > FLAC_MAX_BLOCKSIZE) {
344             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid block size: %d\n",
345                    avctx->frame_size);
346             return -1;
347         }
348     } else {
349         s->avctx->frame_size = select_blocksize(s->samplerate, s->options.block_time_ms);
350     }
351     s->max_blocksize = s->avctx->frame_size;
352
353     /* set maximum encoded frame size in verbatim mode */
354     s->max_framesize = ff_flac_get_max_frame_size(s->avctx->frame_size,
355                                                   s->channels, 16);
356
357     /* initialize MD5 context */
358     s->md5ctx = av_malloc(av_md5_size);
359     if (!s->md5ctx)
360         return AVERROR(ENOMEM);
361     av_md5_init(s->md5ctx);
362
363     streaminfo = av_malloc(FLAC_STREAMINFO_SIZE);
364     if (!streaminfo)
365         return AVERROR(ENOMEM);
366     write_streaminfo(s, streaminfo);
367     avctx->extradata = streaminfo;
368     avctx->extradata_size = FLAC_STREAMINFO_SIZE;
369
370     s->frame_count   = 0;
371     s->min_framesize = s->max_framesize;
372
373 #if FF_API_OLD_ENCODE_AUDIO
374     avctx->coded_frame = avcodec_alloc_frame();
375     if (!avctx->coded_frame)
376         return AVERROR(ENOMEM);
377 #endif
378
379     if (channels == 3 &&
380             avctx->channel_layout != (AV_CH_LAYOUT_STEREO|AV_CH_FRONT_CENTER) ||
381         channels == 4 &&
382             avctx->channel_layout != AV_CH_LAYOUT_2_2 &&
383             avctx->channel_layout != AV_CH_LAYOUT_QUAD ||
384         channels == 5 &&
385             avctx->channel_layout != AV_CH_LAYOUT_5POINT0 &&
386             avctx->channel_layout != AV_CH_LAYOUT_5POINT0_BACK ||
387         channels == 6 &&
388             avctx->channel_layout != AV_CH_LAYOUT_5POINT1 &&
389             avctx->channel_layout != AV_CH_LAYOUT_5POINT1_BACK) {
390         if (avctx->channel_layout) {
391             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Channel layout not supported by Flac, "
392                                              "output stream will have incorrect "
393                                              "channel layout.\n");
394         } else {
395             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "No channel layout specified. The encoder "
396                                                "will use Flac channel layout for "
397                                                "%d channels.\n", channels);
398         }
399     }
400
401     ret = ff_lpc_init(&s->lpc_ctx, avctx->frame_size,
402                       s->options.max_prediction_order, FF_LPC_TYPE_LEVINSON);
403
404     dprint_compression_options(s);
405
406     return ret;
407 }
408
409
410 static void init_frame(FlacEncodeContext *s, int nb_samples)
411 {
412     int i, ch;
413     FlacFrame *frame;
414
415     frame = &s->frame;
416
417     for (i = 0; i < 16; i++) {
418         if (nb_samples == ff_flac_blocksize_table[i]) {
419             frame->blocksize  = ff_flac_blocksize_table[i];
420             frame->bs_code[0] = i;
421             frame->bs_code[1] = 0;
422             break;
423         }
424     }
425     if (i == 16) {
426         frame->blocksize = nb_samples;
427         if (frame->blocksize <= 256) {
428             frame->bs_code[0] = 6;
429             frame->bs_code[1] = frame->blocksize-1;
430         } else {
431             frame->bs_code[0] = 7;
432             frame->bs_code[1] = frame->blocksize-1;
433         }
434     }
435
436     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++)
437         frame->subframes[ch].obits = 16;
438
439     frame->verbatim_only = 0;
440 }
441
442
443 /**
444  * Copy channel-interleaved input samples into separate subframes.
445  */
446 static void copy_samples(FlacEncodeContext *s, const int16_t *samples)
447 {
448     int i, j, ch;
449     FlacFrame *frame;
450
451     frame = &s->frame;
452     for (i = 0, j = 0; i < frame->blocksize; i++)
453         for (ch = 0; ch < s->channels; ch++, j++)
454             frame->subframes[ch].samples[i] = samples[j];
455 }
456
457
458 static int rice_count_exact(int32_t *res, int n, int k)
459 {
460     int i;
461     int count = 0;
462
463     for (i = 0; i < n; i++) {
464         int32_t v = -2 * res[i] - 1;
465         v ^= v >> 31;
466         count += (v >> k) + 1 + k;
467     }
468     return count;
469 }
470
471
472 static int subframe_count_exact(FlacEncodeContext *s, FlacSubframe *sub,
473                                 int pred_order)
474 {
475     int p, porder, psize;
476     int i, part_end;
477     int count = 0;
478
479     /* subframe header */
480     count += 8;
481
482     /* subframe */
483     if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_CONSTANT) {
484         count += sub->obits;
485     } else if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_VERBATIM) {
486         count += s->frame.blocksize * sub->obits;
487     } else {
488         /* warm-up samples */
489         count += pred_order * sub->obits;
490
491         /* LPC coefficients */
492         if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_LPC)
493             count += 4 + 5 + pred_order * s->options.lpc_coeff_precision;
494
495         /* rice-encoded block */
496         count += 2;
497
498         /* partition order */
499         porder = sub->rc.porder;
500         psize  = s->frame.blocksize >> porder;
501         count += 4;
502
503         /* residual */
504         i        = pred_order;
505         part_end = psize;
506         for (p = 0; p < 1 << porder; p++) {
507             int k = sub->rc.params[p];
508             count += 4;
509             count += rice_count_exact(&sub->residual[i], part_end - i, k);
510             i = part_end;
511             part_end = FFMIN(s->frame.blocksize, part_end + psize);
512         }
513     }
514
515     return count;
516 }
517
518
519 #define rice_encode_count(sum, n, k) (((n)*((k)+1))+((sum-(n>>1))>>(k)))
520
521 /**
522  * Solve for d/dk(rice_encode_count) = n-((sum-(n>>1))>>(k+1)) = 0.
523  */
524 static int find_optimal_param(uint32_t sum, int n)
525 {
526     int k;
527     uint32_t sum2;
528
529     if (sum <= n >> 1)
530         return 0;
531     sum2 = sum - (n >> 1);
532     k    = av_log2(n < 256 ? FASTDIV(sum2, n) : sum2 / n);
533     return FFMIN(k, MAX_RICE_PARAM);
534 }
535
536
537 static uint32_t calc_optimal_rice_params(RiceContext *rc, int porder,
538                                          uint32_t *sums, int n, int pred_order)
539 {
540     int i;
541     int k, cnt, part;
542     uint32_t all_bits;
543
544     part     = (1 << porder);
545     all_bits = 4 * part;
546
547     cnt = (n >> porder) - pred_order;
548     for (i = 0; i < part; i++) {
549         k = find_optimal_param(sums[i], cnt);
550         rc->params[i] = k;
551         all_bits += rice_encode_count(sums[i], cnt, k);
552         cnt = n >> porder;
553     }
554
555     rc->porder = porder;
556
557     return all_bits;
558 }
559
560
561 static void calc_sums(int pmin, int pmax, uint32_t *data, int n, int pred_order,
562                       uint32_t sums[][MAX_PARTITIONS])
563 {
564     int i, j;
565     int parts;
566     uint32_t *res, *res_end;
567
568     /* sums for highest level */
569     parts   = (1 << pmax);
570     res     = &data[pred_order];
571     res_end = &data[n >> pmax];
572     for (i = 0; i < parts; i++) {
573         uint32_t sum = 0;
574         while (res < res_end)
575             sum += *(res++);
576         sums[pmax][i] = sum;
577         res_end += n >> pmax;
578     }
579     /* sums for lower levels */
580     for (i = pmax - 1; i >= pmin; i--) {
581         parts = (1 << i);
582         for (j = 0; j < parts; j++)
583             sums[i][j] = sums[i+1][2*j] + sums[i+1][2*j+1];
584     }
585 }
586
587
588 static uint32_t calc_rice_params(RiceContext *rc, int pmin, int pmax,
589                                  int32_t *data, int n, int pred_order)
590 {
591     int i;
592     uint32_t bits[MAX_PARTITION_ORDER+1];
593     int opt_porder;
594     RiceContext tmp_rc;
595     uint32_t *udata;
596     uint32_t sums[MAX_PARTITION_ORDER+1][MAX_PARTITIONS];
597
598     av_assert1(pmin >= 0 && pmin <= MAX_PARTITION_ORDER);
599     av_assert1(pmax >= 0 && pmax <= MAX_PARTITION_ORDER);
600     av_assert1(pmin <= pmax);
601
602     udata = av_malloc(n * sizeof(uint32_t));
603     for (i = 0; i < n; i++)
604         udata[i] = (2*data[i]) ^ (data[i]>>31);
605
606     calc_sums(pmin, pmax, udata, n, pred_order, sums);
607
608     opt_porder = pmin;
609     bits[pmin] = UINT32_MAX;
610     for (i = pmin; i <= pmax; i++) {
611         bits[i] = calc_optimal_rice_params(&tmp_rc, i, sums[i], n, pred_order);
612         if (bits[i] <= bits[opt_porder]) {
613             opt_porder = i;
614             *rc = tmp_rc;
615         }
616     }
617
618     av_freep(&udata);
619     return bits[opt_porder];
620 }
621
622
623 static int get_max_p_order(int max_porder, int n, int order)
624 {
625     int porder = FFMIN(max_porder, av_log2(n^(n-1)));
626     if (order > 0)
627         porder = FFMIN(porder, av_log2(n/order));
628     return porder;
629 }
630
631
632 static uint32_t find_subframe_rice_params(FlacEncodeContext *s,
633                                           FlacSubframe *sub, int pred_order)
634 {
635     int pmin = get_max_p_order(s->options.min_partition_order,
636                                s->frame.blocksize, pred_order);
637     int pmax = get_max_p_order(s->options.max_partition_order,
638                                s->frame.blocksize, pred_order);
639
640     uint32_t bits = 8 + pred_order * sub->obits + 2 + 4;
641     if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_LPC)
642         bits += 4 + 5 + pred_order * s->options.lpc_coeff_precision;
643     bits += calc_rice_params(&sub->rc, pmin, pmax, sub->residual,
644                              s->frame.blocksize, pred_order);
645     return bits;
646 }
647
648
649 static void encode_residual_fixed(int32_t *res, const int32_t *smp, int n,
650                                   int order)
651 {
652     int i;
653
654     for (i = 0; i < order; i++)
655         res[i] = smp[i];
656
657     if (order == 0) {
658         for (i = order; i < n; i++)
659             res[i] = smp[i];
660     } else if (order == 1) {
661         for (i = order; i < n; i++)
662             res[i] = smp[i] - smp[i-1];
663     } else if (order == 2) {
664         int a = smp[order-1] - smp[order-2];
665         for (i = order; i < n; i += 2) {
666             int b    = smp[i  ] - smp[i-1];
667             res[i]   = b - a;
668             a        = smp[i+1] - smp[i  ];
669             res[i+1] = a - b;
670         }
671     } else if (order == 3) {
672         int a = smp[order-1] -   smp[order-2];
673         int c = smp[order-1] - 2*smp[order-2] + smp[order-3];
674         for (i = order; i < n; i += 2) {
675             int b    = smp[i  ] - smp[i-1];
676             int d    = b - a;
677             res[i]   = d - c;
678             a        = smp[i+1] - smp[i  ];
679             c        = a - b;
680             res[i+1] = c - d;
681         }
682     } else {
683         int a = smp[order-1] -   smp[order-2];
684         int c = smp[order-1] - 2*smp[order-2] +   smp[order-3];
685         int e = smp[order-1] - 3*smp[order-2] + 3*smp[order-3] - smp[order-4];
686         for (i = order; i < n; i += 2) {
687             int b    = smp[i  ] - smp[i-1];
688             int d    = b - a;
689             int f    = d - c;
690             res[i  ] = f - e;
691             a        = smp[i+1] - smp[i  ];
692             c        = a - b;
693             e        = c - d;
694             res[i+1] = e - f;
695         }
696     }
697 }
698
699
700 #define LPC1(x) {\
701     int c = coefs[(x)-1];\
702     p0   += c * s;\
703     s     = smp[i-(x)+1];\
704     p1   += c * s;\
705 }
706
707 static av_always_inline void encode_residual_lpc_unrolled(int32_t *res,
708                                     const int32_t *smp, int n, int order,
709                                     const int32_t *coefs, int shift, int big)
710 {
711     int i;
712     for (i = order; i < n; i += 2) {
713         int s  = smp[i-order];
714         int p0 = 0, p1 = 0;
715         if (big) {
716             switch (order) {
717             case 32: LPC1(32)
718             case 31: LPC1(31)
719             case 30: LPC1(30)
720             case 29: LPC1(29)
721             case 28: LPC1(28)
722             case 27: LPC1(27)
723             case 26: LPC1(26)
724             case 25: LPC1(25)
725             case 24: LPC1(24)
726             case 23: LPC1(23)
727             case 22: LPC1(22)
728             case 21: LPC1(21)
729             case 20: LPC1(20)
730             case 19: LPC1(19)
731             case 18: LPC1(18)
732             case 17: LPC1(17)
733             case 16: LPC1(16)
734             case 15: LPC1(15)
735             case 14: LPC1(14)
736             case 13: LPC1(13)
737             case 12: LPC1(12)
738             case 11: LPC1(11)
739             case 10: LPC1(10)
740             case  9: LPC1( 9)
741                      LPC1( 8)
742                      LPC1( 7)
743                      LPC1( 6)
744                      LPC1( 5)
745                      LPC1( 4)
746                      LPC1( 3)
747                      LPC1( 2)
748                      LPC1( 1)
749             }
750         } else {
751             switch (order) {
752             case  8: LPC1( 8)
753             case  7: LPC1( 7)
754             case  6: LPC1( 6)
755             case  5: LPC1( 5)
756             case  4: LPC1( 4)
757             case  3: LPC1( 3)
758             case  2: LPC1( 2)
759             case  1: LPC1( 1)
760             }
761         }
762         res[i  ] = smp[i  ] - (p0 >> shift);
763         res[i+1] = smp[i+1] - (p1 >> shift);
764     }
765 }
766
767
768 static void encode_residual_lpc(int32_t *res, const int32_t *smp, int n,
769                                 int order, const int32_t *coefs, int shift)
770 {
771     int i;
772     for (i = 0; i < order; i++)
773         res[i] = smp[i];
774 #if CONFIG_SMALL
775     for (i = order; i < n; i += 2) {
776         int j;
777         int s  = smp[i];
778         int p0 = 0, p1 = 0;
779         for (j = 0; j < order; j++) {
780             int c = coefs[j];
781             p1   += c * s;
782             s     = smp[i-j-1];
783             p0   += c * s;
784         }
785         res[i  ] = smp[i  ] - (p0 >> shift);
786         res[i+1] = smp[i+1] - (p1 >> shift);
787     }
788 #else
789     switch (order) {
790     case  1: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 1, coefs, shift, 0); break;
791     case  2: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 2, coefs, shift, 0); break;
792     case  3: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 3, coefs, shift, 0); break;
793     case  4: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 4, coefs, shift, 0); break;
794     case  5: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 5, coefs, shift, 0); break;
795     case  6: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 6, coefs, shift, 0); break;
796     case  7: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 7, coefs, shift, 0); break;
797     case  8: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 8, coefs, shift, 0); break;
798     default: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, order, coefs, shift, 1); break;
799     }
800 #endif
801 }
802
803
804 static int encode_residual_ch(FlacEncodeContext *s, int ch)
805 {
806     int i, n;
807     int min_order, max_order, opt_order, omethod;
808     FlacFrame *frame;
809     FlacSubframe *sub;
810     int32_t coefs[MAX_LPC_ORDER][MAX_LPC_ORDER];
811     int shift[MAX_LPC_ORDER];
812     int32_t *res, *smp;
813
814     frame = &s->frame;
815     sub   = &frame->subframes[ch];
816     res   = sub->residual;
817     smp   = sub->samples;
818     n     = frame->blocksize;
819
820     /* CONSTANT */
821     for (i = 1; i < n; i++)
822         if(smp[i] != smp[0])
823             break;
824     if (i == n) {
825         sub->type = sub->type_code = FLAC_SUBFRAME_CONSTANT;
826         res[0] = smp[0];
827         return subframe_count_exact(s, sub, 0);
828     }
829
830     /* VERBATIM */
831     if (frame->verbatim_only || n < 5) {
832         sub->type = sub->type_code = FLAC_SUBFRAME_VERBATIM;
833         memcpy(res, smp, n * sizeof(int32_t));
834         return subframe_count_exact(s, sub, 0);
835     }
836
837     min_order  = s->options.min_prediction_order;
838     max_order  = s->options.max_prediction_order;
839     omethod    = s->options.prediction_order_method;
840
841     /* FIXED */
842     sub->type = FLAC_SUBFRAME_FIXED;
843     if (s->options.lpc_type == FF_LPC_TYPE_NONE  ||
844         s->options.lpc_type == FF_LPC_TYPE_FIXED || n <= max_order) {
845         uint32_t bits[MAX_FIXED_ORDER+1];
846         if (max_order > MAX_FIXED_ORDER)
847             max_order = MAX_FIXED_ORDER;
848         opt_order = 0;
849         bits[0]   = UINT32_MAX;
850         for (i = min_order; i <= max_order; i++) {
851             encode_residual_fixed(res, smp, n, i);
852             bits[i] = find_subframe_rice_params(s, sub, i);
853             if (bits[i] < bits[opt_order])
854                 opt_order = i;
855         }
856         sub->order     = opt_order;
857         sub->type_code = sub->type | sub->order;
858         if (sub->order != max_order) {
859             encode_residual_fixed(res, smp, n, sub->order);
860             find_subframe_rice_params(s, sub, sub->order);
861         }
862         return subframe_count_exact(s, sub, sub->order);
863     }
864
865     /* LPC */
866     sub->type = FLAC_SUBFRAME_LPC;
867     opt_order = ff_lpc_calc_coefs(&s->lpc_ctx, smp, n, min_order, max_order,
868                                   s->options.lpc_coeff_precision, coefs, shift, s->options.lpc_type,
869                                   s->options.lpc_passes, omethod,
870                                   MAX_LPC_SHIFT, 0);
871
872     if (omethod == ORDER_METHOD_2LEVEL ||
873         omethod == ORDER_METHOD_4LEVEL ||
874         omethod == ORDER_METHOD_8LEVEL) {
875         int levels = 1 << omethod;
876         uint32_t bits[1 << ORDER_METHOD_8LEVEL];
877         int order;
878         int opt_index   = levels-1;
879         opt_order       = max_order-1;
880         bits[opt_index] = UINT32_MAX;
881         for (i = levels-1; i >= 0; i--) {
882             order = min_order + (((max_order-min_order+1) * (i+1)) / levels)-1;
883             if (order < 0)
884                 order = 0;
885             encode_residual_lpc(res, smp, n, order+1, coefs[order], shift[order]);
886             bits[i] = find_subframe_rice_params(s, sub, order+1);
887             if (bits[i] < bits[opt_index]) {
888                 opt_index = i;
889                 opt_order = order;
890             }
891         }
892         opt_order++;
893     } else if (omethod == ORDER_METHOD_SEARCH) {
894         // brute-force optimal order search
895         uint32_t bits[MAX_LPC_ORDER];
896         opt_order = 0;
897         bits[0]   = UINT32_MAX;
898         for (i = min_order-1; i < max_order; i++) {
899             encode_residual_lpc(res, smp, n, i+1, coefs[i], shift[i]);
900             bits[i] = find_subframe_rice_params(s, sub, i+1);
901             if (bits[i] < bits[opt_order])
902                 opt_order = i;
903         }
904         opt_order++;
905     } else if (omethod == ORDER_METHOD_LOG) {
906         uint32_t bits[MAX_LPC_ORDER];
907         int step;
908
909         opt_order = min_order - 1 + (max_order-min_order)/3;
910         memset(bits, -1, sizeof(bits));
911
912         for (step = 16; step; step >>= 1) {
913             int last = opt_order;
914             for (i = last-step; i <= last+step; i += step) {
915                 if (i < min_order-1 || i >= max_order || bits[i] < UINT32_MAX)
916                     continue;
917                 encode_residual_lpc(res, smp, n, i+1, coefs[i], shift[i]);
918                 bits[i] = find_subframe_rice_params(s, sub, i+1);
919                 if (bits[i] < bits[opt_order])
920                     opt_order = i;
921             }
922         }
923         opt_order++;
924     }
925
926     sub->order     = opt_order;
927     sub->type_code = sub->type | (sub->order-1);
928     sub->shift     = shift[sub->order-1];
929     for (i = 0; i < sub->order; i++)
930         sub->coefs[i] = coefs[sub->order-1][i];
931
932     encode_residual_lpc(res, smp, n, sub->order, sub->coefs, sub->shift);
933
934     find_subframe_rice_params(s, sub, sub->order);
935
936     return subframe_count_exact(s, sub, sub->order);
937 }
938
939
940 static int count_frame_header(FlacEncodeContext *s)
941 {
942     uint8_t av_unused tmp;
943     int count;
944
945     /*
946     <14> Sync code
947     <1>  Reserved
948     <1>  Blocking strategy
949     <4>  Block size in inter-channel samples
950     <4>  Sample rate
951     <4>  Channel assignment
952     <3>  Sample size in bits
953     <1>  Reserved
954     */
955     count = 32;
956
957     /* coded frame number */
958     PUT_UTF8(s->frame_count, tmp, count += 8;)
959
960     /* explicit block size */
961     if (s->frame.bs_code[0] == 6)
962         count += 8;
963     else if (s->frame.bs_code[0] == 7)
964         count += 16;
965
966     /* explicit sample rate */
967     count += ((s->sr_code[0] == 12) + (s->sr_code[0] > 12)) * 8;
968
969     /* frame header CRC-8 */
970     count += 8;
971
972     return count;
973 }
974
975
976 static int encode_frame(FlacEncodeContext *s)
977 {
978     int ch, count;
979
980     count = count_frame_header(s);
981
982     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++)
983         count += encode_residual_ch(s, ch);
984
985     count += (8 - (count & 7)) & 7; // byte alignment
986     count += 16;                    // CRC-16
987
988     return count >> 3;
989 }
990
991
992 static int estimate_stereo_mode(int32_t *left_ch, int32_t *right_ch, int n)
993 {
994     int i, best;
995     int32_t lt, rt;
996     uint64_t sum[4];
997     uint64_t score[4];
998     int k;
999
1000     /* calculate sum of 2nd order residual for each channel */
1001     sum[0] = sum[1] = sum[2] = sum[3] = 0;
1002     for (i = 2; i < n; i++) {
1003         lt = left_ch[i]  - 2*left_ch[i-1]  + left_ch[i-2];
1004         rt = right_ch[i] - 2*right_ch[i-1] + right_ch[i-2];
1005         sum[2] += FFABS((lt + rt) >> 1);
1006         sum[3] += FFABS(lt - rt);
1007         sum[0] += FFABS(lt);
1008         sum[1] += FFABS(rt);
1009     }
1010     /* estimate bit counts */
1011     for (i = 0; i < 4; i++) {
1012         k      = find_optimal_param(2 * sum[i], n);
1013         sum[i] = rice_encode_count( 2 * sum[i], n, k);
1014     }
1015
1016     /* calculate score for each mode */
1017     score[0] = sum[0] + sum[1];
1018     score[1] = sum[0] + sum[3];
1019     score[2] = sum[1] + sum[3];
1020     score[3] = sum[2] + sum[3];
1021
1022     /* return mode with lowest score */
1023     best = 0;
1024     for (i = 1; i < 4; i++)
1025         if (score[i] < score[best])
1026             best = i;
1027
1028     return best;
1029 }
1030
1031
1032 /**
1033  * Perform stereo channel decorrelation.
1034  */
1035 static void channel_decorrelation(FlacEncodeContext *s)
1036 {
1037     FlacFrame *frame;
1038     int32_t *left, *right;
1039     int i, n;
1040
1041     frame = &s->frame;
1042     n     = frame->blocksize;
1043     left  = frame->subframes[0].samples;
1044     right = frame->subframes[1].samples;
1045
1046     if (s->channels != 2) {
1047         frame->ch_mode = FLAC_CHMODE_INDEPENDENT;
1048         return;
1049     }
1050
1051     if (s->options.ch_mode < 0)
1052         frame->ch_mode = estimate_stereo_mode(left, right, n);
1053     else
1054         frame->ch_mode = s->options.ch_mode;
1055
1056     /* perform decorrelation and adjust bits-per-sample */
1057     if (frame->ch_mode == FLAC_CHMODE_INDEPENDENT)
1058         return;
1059     if (frame->ch_mode == FLAC_CHMODE_MID_SIDE) {
1060         int32_t tmp;
1061         for (i = 0; i < n; i++) {
1062             tmp      = left[i];
1063             left[i]  = (tmp + right[i]) >> 1;
1064             right[i] =  tmp - right[i];
1065         }
1066         frame->subframes[1].obits++;
1067     } else if (frame->ch_mode == FLAC_CHMODE_LEFT_SIDE) {
1068         for (i = 0; i < n; i++)
1069             right[i] = left[i] - right[i];
1070         frame->subframes[1].obits++;
1071     } else {
1072         for (i = 0; i < n; i++)
1073             left[i] -= right[i];
1074         frame->subframes[0].obits++;
1075     }
1076 }
1077
1078
1079 static void write_utf8(PutBitContext *pb, uint32_t val)
1080 {
1081     uint8_t tmp;
1082     PUT_UTF8(val, tmp, put_bits(pb, 8, tmp);)
1083 }
1084
1085
1086 static void write_frame_header(FlacEncodeContext *s)
1087 {
1088     FlacFrame *frame;
1089     int crc;
1090
1091     frame = &s->frame;
1092
1093     put_bits(&s->pb, 16, 0xFFF8);
1094     put_bits(&s->pb, 4, frame->bs_code[0]);
1095     put_bits(&s->pb, 4, s->sr_code[0]);
1096
1097     if (frame->ch_mode == FLAC_CHMODE_INDEPENDENT)
1098         put_bits(&s->pb, 4, s->channels-1);
1099     else
1100         put_bits(&s->pb, 4, frame->ch_mode + FLAC_MAX_CHANNELS - 1);
1101
1102     put_bits(&s->pb, 3, 4); /* bits-per-sample code */
1103     put_bits(&s->pb, 1, 0);
1104     write_utf8(&s->pb, s->frame_count);
1105
1106     if (frame->bs_code[0] == 6)
1107         put_bits(&s->pb, 8, frame->bs_code[1]);
1108     else if (frame->bs_code[0] == 7)
1109         put_bits(&s->pb, 16, frame->bs_code[1]);
1110
1111     if (s->sr_code[0] == 12)
1112         put_bits(&s->pb, 8, s->sr_code[1]);
1113     else if (s->sr_code[0] > 12)
1114         put_bits(&s->pb, 16, s->sr_code[1]);
1115
1116     flush_put_bits(&s->pb);
1117     crc = av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_8_ATM), 0, s->pb.buf,
1118                  put_bits_count(&s->pb) >> 3);
1119     put_bits(&s->pb, 8, crc);
1120 }
1121
1122
1123 static void write_subframes(FlacEncodeContext *s)
1124 {
1125     int ch;
1126
1127     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
1128         FlacSubframe *sub = &s->frame.subframes[ch];
1129         int i, p, porder, psize;
1130         int32_t *part_end;
1131         int32_t *res       =  sub->residual;
1132         int32_t *frame_end = &sub->residual[s->frame.blocksize];
1133
1134         /* subframe header */
1135         put_bits(&s->pb, 1, 0);
1136         put_bits(&s->pb, 6, sub->type_code);
1137         put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no wasted bits */
1138
1139         /* subframe */
1140         if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_CONSTANT) {
1141             put_sbits(&s->pb, sub->obits, res[0]);
1142         } else if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_VERBATIM) {
1143             while (res < frame_end)
1144                 put_sbits(&s->pb, sub->obits, *res++);
1145         } else {
1146             /* warm-up samples */
1147             for (i = 0; i < sub->order; i++)
1148                 put_sbits(&s->pb, sub->obits, *res++);
1149
1150             /* LPC coefficients */
1151             if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_LPC) {
1152                 int cbits = s->options.lpc_coeff_precision;
1153                 put_bits( &s->pb, 4, cbits-1);
1154                 put_sbits(&s->pb, 5, sub->shift);
1155                 for (i = 0; i < sub->order; i++)
1156                     put_sbits(&s->pb, cbits, sub->coefs[i]);
1157             }
1158
1159             /* rice-encoded block */
1160             put_bits(&s->pb, 2, 0);
1161
1162             /* partition order */
1163             porder  = sub->rc.porder;
1164             psize   = s->frame.blocksize >> porder;
1165             put_bits(&s->pb, 4, porder);
1166
1167             /* residual */
1168             part_end  = &sub->residual[psize];
1169             for (p = 0; p < 1 << porder; p++) {
1170                 int k = sub->rc.params[p];
1171                 put_bits(&s->pb, 4, k);
1172                 while (res < part_end)
1173                     set_sr_golomb_flac(&s->pb, *res++, k, INT32_MAX, 0);
1174                 part_end = FFMIN(frame_end, part_end + psize);
1175             }
1176         }
1177     }
1178 }
1179
1180
1181 static void write_frame_footer(FlacEncodeContext *s)
1182 {
1183     int crc;
1184     flush_put_bits(&s->pb);
1185     crc = av_bswap16(av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_16_ANSI), 0, s->pb.buf,
1186                             put_bits_count(&s->pb)>>3));
1187     put_bits(&s->pb, 16, crc);
1188     flush_put_bits(&s->pb);
1189 }
1190
1191
1192 static int write_frame(FlacEncodeContext *s, AVPacket *avpkt)
1193 {
1194     init_put_bits(&s->pb, avpkt->data, avpkt->size);
1195     write_frame_header(s);
1196     write_subframes(s);
1197     write_frame_footer(s);
1198     return put_bits_count(&s->pb) >> 3;
1199 }
1200
1201
1202 static void update_md5_sum(FlacEncodeContext *s, const int16_t *samples)
1203 {
1204 #if HAVE_BIGENDIAN
1205     int i;
1206     for (i = 0; i < s->frame.blocksize * s->channels; i++) {
1207         int16_t smp = av_le2ne16(samples[i]);
1208         av_md5_update(s->md5ctx, (uint8_t *)&smp, 2);
1209     }
1210 #else
1211     av_md5_update(s->md5ctx, (const uint8_t *)samples, s->frame.blocksize*s->channels*2);
1212 #endif
1213 }
1214
1215
1216 static int flac_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt,
1217                              const AVFrame *frame, int *got_packet_ptr)
1218 {
1219     FlacEncodeContext *s;
1220     const int16_t *samples;
1221     int frame_bytes, out_bytes, ret;
1222
1223     s = avctx->priv_data;
1224
1225     /* when the last block is reached, update the header in extradata */
1226     if (!frame) {
1227         s->max_framesize = s->max_encoded_framesize;
1228         av_md5_final(s->md5ctx, s->md5sum);
1229         write_streaminfo(s, avctx->extradata);
1230         return 0;
1231     }
1232     samples = (const int16_t *)frame->data[0];
1233
1234     /* change max_framesize for small final frame */
1235     if (frame->nb_samples < s->frame.blocksize) {
1236         s->max_framesize = ff_flac_get_max_frame_size(frame->nb_samples,
1237                                                       s->channels, 16);
1238     }
1239
1240     init_frame(s, frame->nb_samples);
1241
1242     copy_samples(s, samples);
1243
1244     channel_decorrelation(s);
1245
1246     frame_bytes = encode_frame(s);
1247
1248     /* fallback to verbatim mode if the compressed frame is larger than it
1249        would be if encoded uncompressed. */
1250     if (frame_bytes > s->max_framesize) {
1251         s->frame.verbatim_only = 1;
1252         frame_bytes = encode_frame(s);
1253     }
1254
1255     if ((ret = ff_alloc_packet2(avctx, avpkt, frame_bytes)))
1256         return ret;
1257
1258     out_bytes = write_frame(s, avpkt);
1259
1260     s->frame_count++;
1261     s->sample_count += frame->nb_samples;
1262     update_md5_sum(s, samples);
1263     if (out_bytes > s->max_encoded_framesize)
1264         s->max_encoded_framesize = out_bytes;
1265     if (out_bytes < s->min_framesize)
1266         s->min_framesize = out_bytes;
1267
1268     avpkt->pts      = frame->pts;
1269     avpkt->duration = ff_samples_to_time_base(avctx, frame->nb_samples);
1270     avpkt->size     = out_bytes;
1271     *got_packet_ptr = 1;
1272     return 0;
1273 }
1274
1275
1276 static av_cold int flac_encode_close(AVCodecContext *avctx)
1277 {
1278     if (avctx->priv_data) {
1279         FlacEncodeContext *s = avctx->priv_data;
1280         av_freep(&s->md5ctx);
1281         ff_lpc_end(&s->lpc_ctx);
1282     }
1283     av_freep(&avctx->extradata);
1284     avctx->extradata_size = 0;
1285 #if FF_API_OLD_ENCODE_AUDIO
1286     av_freep(&avctx->coded_frame);
1287 #endif
1288     return 0;
1289 }
1290
1291 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM | AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM
1292 static const AVOption options[] = {
1293 { "lpc_coeff_precision", "LPC coefficient precision", offsetof(FlacEncodeContext, options.lpc_coeff_precision), AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 15 }, 0, MAX_LPC_PRECISION, FLAGS },
1294 { "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" },
1295 { "none",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = FF_LPC_TYPE_NONE },     INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "lpc_type" },
1296 { "fixed",    NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = FF_LPC_TYPE_FIXED },    INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "lpc_type" },
1297 { "levinson", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = FF_LPC_TYPE_LEVINSON }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "lpc_type" },
1298 { "cholesky", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = FF_LPC_TYPE_CHOLESKY }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "lpc_type" },
1299 { "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 },
1300 { "min_partition_order",  NULL, offsetof(FlacEncodeContext, options.min_partition_order),  AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = -1 },      -1, MAX_PARTITION_ORDER, FLAGS },
1301 { "max_partition_order",  NULL, offsetof(FlacEncodeContext, options.max_partition_order),  AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = -1 },      -1, MAX_PARTITION_ORDER, FLAGS },
1302 { "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" },
1303 { "estimation", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ORDER_METHOD_EST },    INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "predm" },
1304 { "2level",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ORDER_METHOD_2LEVEL }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "predm" },
1305 { "4level",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ORDER_METHOD_4LEVEL }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "predm" },
1306 { "8level",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ORDER_METHOD_8LEVEL }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "predm" },
1307 { "search",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ORDER_METHOD_SEARCH }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "predm" },
1308 { "log",        NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ORDER_METHOD_LOG },    INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "predm" },
1309 { "ch_mode", "Stereo decorrelation mode", offsetof(FlacEncodeContext, options.ch_mode), AV_OPT_TYPE_INT, { .dbl = -1 }, -1, FLAC_CHMODE_MID_SIDE, FLAGS, "ch_mode" },
1310 { "auto",       NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = -1                      }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "ch_mode" },
1311 { "indep",      NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FLAC_CHMODE_INDEPENDENT }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "ch_mode" },
1312 { "left_side",  NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FLAC_CHMODE_LEFT_SIDE   }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "ch_mode" },
1313 { "right_side", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FLAC_CHMODE_RIGHT_SIDE  }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "ch_mode" },
1314 { "mid_side",   NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FLAC_CHMODE_MID_SIDE    }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "ch_mode" },
1315 { NULL },
1316 };
1317
1318 static const AVClass flac_encoder_class = {
1319     "FLAC encoder",
1320     av_default_item_name,
1321     options,
1322     LIBAVUTIL_VERSION_INT,
1323 };
1324
1325 AVCodec ff_flac_encoder = {
1326     .name           = "flac",
1327     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1328     .id             = AV_CODEC_ID_FLAC,
1329     .priv_data_size = sizeof(FlacEncodeContext),
1330     .init           = flac_encode_init,
1331     .encode2        = flac_encode_frame,
1332     .close          = flac_encode_close,
1333     .capabilities   = CODEC_CAP_SMALL_LAST_FRAME | CODEC_CAP_DELAY | CODEC_CAP_LOSSLESS,
1334     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]){ AV_SAMPLE_FMT_S16,
1335                                                      AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1336     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("FLAC (Free Lossless Audio Codec)"),
1337     .priv_class     = &flac_encoder_class,
1338 };