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