flacenc: use RICE2 entropy coding mode for 24-bit
[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/intmath.h"
24 #include "libavutil/md5.h"
25 #include "libavutil/opt.h"
26 #include "avcodec.h"
27 #include "dsputil.h"
28 #include "get_bits.h"
29 #include "golomb.h"
30 #include "internal.h"
31 #include "lpc.h"
32 #include "flac.h"
33 #include "flacdata.h"
34 #include "flacdsp.h"
35
36 #define FLAC_SUBFRAME_CONSTANT  0
37 #define FLAC_SUBFRAME_VERBATIM  1
38 #define FLAC_SUBFRAME_FIXED     8
39 #define FLAC_SUBFRAME_LPC      32
40
41 #define MAX_FIXED_ORDER     4
42 #define MAX_PARTITION_ORDER 8
43 #define MAX_PARTITIONS     (1 << MAX_PARTITION_ORDER)
44 #define MAX_LPC_PRECISION  15
45 #define MAX_LPC_SHIFT      15
46
47 enum CodingMode {
48     CODING_MODE_RICE  = 4,
49     CODING_MODE_RICE2 = 5,
50 };
51
52 typedef struct CompressionOptions {
53     int compression_level;
54     int block_time_ms;
55     enum FFLPCType lpc_type;
56     int lpc_passes;
57     int lpc_coeff_precision;
58     int min_prediction_order;
59     int max_prediction_order;
60     int prediction_order_method;
61     int min_partition_order;
62     int max_partition_order;
63     int ch_mode;
64 } CompressionOptions;
65
66 typedef struct RiceContext {
67     enum CodingMode coding_mode;
68     int porder;
69     int params[MAX_PARTITIONS];
70 } RiceContext;
71
72 typedef struct FlacSubframe {
73     int type;
74     int type_code;
75     int obits;
76     int wasted;
77     int order;
78     int32_t coefs[MAX_LPC_ORDER];
79     int shift;
80     RiceContext rc;
81     int32_t samples[FLAC_MAX_BLOCKSIZE];
82     int32_t residual[FLAC_MAX_BLOCKSIZE+1];
83 } FlacSubframe;
84
85 typedef struct FlacFrame {
86     FlacSubframe subframes[FLAC_MAX_CHANNELS];
87     int blocksize;
88     int bs_code[2];
89     uint8_t crc8;
90     int ch_mode;
91     int verbatim_only;
92 } FlacFrame;
93
94 typedef struct FlacEncodeContext {
95     AVClass *class;
96     PutBitContext pb;
97     int channels;
98     int samplerate;
99     int sr_code[2];
100     int bps_code;
101     int max_blocksize;
102     int min_framesize;
103     int max_framesize;
104     int max_encoded_framesize;
105     uint32_t frame_count;
106     uint64_t sample_count;
107     uint8_t md5sum[16];
108     FlacFrame frame;
109     CompressionOptions options;
110     AVCodecContext *avctx;
111     LPCContext lpc_ctx;
112     struct AVMD5 *md5ctx;
113     uint8_t *md5_buffer;
114     unsigned int md5_buffer_size;
115     DSPContext dsp;
116     FLACDSPContext flac_dsp;
117 } FlacEncodeContext;
118
119
120 /**
121  * Write streaminfo metadata block to byte array.
122  */
123 static void write_streaminfo(FlacEncodeContext *s, uint8_t *header)
124 {
125     PutBitContext pb;
126
127     memset(header, 0, FLAC_STREAMINFO_SIZE);
128     init_put_bits(&pb, header, FLAC_STREAMINFO_SIZE);
129
130     /* streaminfo metadata block */
131     put_bits(&pb, 16, s->max_blocksize);
132     put_bits(&pb, 16, s->max_blocksize);
133     put_bits(&pb, 24, s->min_framesize);
134     put_bits(&pb, 24, s->max_framesize);
135     put_bits(&pb, 20, s->samplerate);
136     put_bits(&pb, 3, s->channels-1);
137     put_bits(&pb,  5, s->avctx->bits_per_raw_sample - 1);
138     /* write 36-bit sample count in 2 put_bits() calls */
139     put_bits(&pb, 24, (s->sample_count & 0xFFFFFF000LL) >> 12);
140     put_bits(&pb, 12,  s->sample_count & 0x000000FFFLL);
141     flush_put_bits(&pb);
142     memcpy(&header[18], s->md5sum, 16);
143 }
144
145
146 /**
147  * Set blocksize based on samplerate.
148  * Choose the closest predefined blocksize >= BLOCK_TIME_MS milliseconds.
149  */
150 static int select_blocksize(int samplerate, int block_time_ms)
151 {
152     int i;
153     int target;
154     int blocksize;
155
156     assert(samplerate > 0);
157     blocksize = ff_flac_blocksize_table[1];
158     target    = (samplerate * block_time_ms) / 1000;
159     for (i = 0; i < 16; i++) {
160         if (target >= ff_flac_blocksize_table[i] &&
161             ff_flac_blocksize_table[i] > blocksize) {
162             blocksize = ff_flac_blocksize_table[i];
163         }
164     }
165     return blocksize;
166 }
167
168
169 static av_cold void dprint_compression_options(FlacEncodeContext *s)
170 {
171     AVCodecContext     *avctx = s->avctx;
172     CompressionOptions *opt   = &s->options;
173
174     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " compression: %d\n", opt->compression_level);
175
176     switch (opt->lpc_type) {
177     case FF_LPC_TYPE_NONE:
178         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " lpc type: None\n");
179         break;
180     case FF_LPC_TYPE_FIXED:
181         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " lpc type: Fixed pre-defined coefficients\n");
182         break;
183     case FF_LPC_TYPE_LEVINSON:
184         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " lpc type: Levinson-Durbin recursion with Welch window\n");
185         break;
186     case FF_LPC_TYPE_CHOLESKY:
187         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " lpc type: Cholesky factorization, %d pass%s\n",
188                opt->lpc_passes, opt->lpc_passes == 1 ? "" : "es");
189         break;
190     }
191
192     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " prediction order: %d, %d\n",
193            opt->min_prediction_order, opt->max_prediction_order);
194
195     switch (opt->prediction_order_method) {
196     case ORDER_METHOD_EST:
197         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n", "estimate");
198         break;
199     case ORDER_METHOD_2LEVEL:
200         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n", "2-level");
201         break;
202     case ORDER_METHOD_4LEVEL:
203         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n", "4-level");
204         break;
205     case ORDER_METHOD_8LEVEL:
206         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n", "8-level");
207         break;
208     case ORDER_METHOD_SEARCH:
209         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n", "full search");
210         break;
211     case ORDER_METHOD_LOG:
212         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n", "log search");
213         break;
214     }
215
216
217     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " partition order: %d, %d\n",
218            opt->min_partition_order, opt->max_partition_order);
219
220     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " block size: %d\n", avctx->frame_size);
221
222     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " lpc precision: %d\n",
223            opt->lpc_coeff_precision);
224 }
225
226
227 static av_cold int flac_encode_init(AVCodecContext *avctx)
228 {
229     int freq = avctx->sample_rate;
230     int channels = avctx->channels;
231     FlacEncodeContext *s = avctx->priv_data;
232     int i, level, ret;
233     uint8_t *streaminfo;
234
235     s->avctx = avctx;
236
237     switch (avctx->sample_fmt) {
238     case AV_SAMPLE_FMT_S16:
239         avctx->bits_per_raw_sample = 16;
240         s->bps_code                = 4;
241         break;
242     case AV_SAMPLE_FMT_S32:
243         if (avctx->bits_per_raw_sample != 24)
244             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "encoding as 24 bits-per-sample\n");
245         avctx->bits_per_raw_sample = 24;
246         s->bps_code                = 6;
247         break;
248     }
249
250     if (channels < 1 || channels > FLAC_MAX_CHANNELS)
251         return -1;
252     s->channels = channels;
253
254     /* find samplerate in table */
255     if (freq < 1)
256         return -1;
257     for (i = 4; i < 12; i++) {
258         if (freq == ff_flac_sample_rate_table[i]) {
259             s->samplerate = ff_flac_sample_rate_table[i];
260             s->sr_code[0] = i;
261             s->sr_code[1] = 0;
262             break;
263         }
264     }
265     /* if not in table, samplerate is non-standard */
266     if (i == 12) {
267         if (freq % 1000 == 0 && freq < 255000) {
268             s->sr_code[0] = 12;
269             s->sr_code[1] = freq / 1000;
270         } else if (freq % 10 == 0 && freq < 655350) {
271             s->sr_code[0] = 14;
272             s->sr_code[1] = freq / 10;
273         } else if (freq < 65535) {
274             s->sr_code[0] = 13;
275             s->sr_code[1] = freq;
276         } else {
277             return -1;
278         }
279         s->samplerate = freq;
280     }
281
282     /* set compression option defaults based on avctx->compression_level */
283     if (avctx->compression_level < 0)
284         s->options.compression_level = 5;
285     else
286         s->options.compression_level = avctx->compression_level;
287
288     level = s->options.compression_level;
289     if (level > 12) {
290         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid compression level: %d\n",
291                s->options.compression_level);
292         return -1;
293     }
294
295     s->options.block_time_ms = ((int[]){ 27, 27, 27,105,105,105,105,105,105,105,105,105,105})[level];
296
297     if (s->options.lpc_type == FF_LPC_TYPE_DEFAULT)
298         s->options.lpc_type  = ((int[]){ FF_LPC_TYPE_FIXED,    FF_LPC_TYPE_FIXED,    FF_LPC_TYPE_FIXED,
299                                          FF_LPC_TYPE_LEVINSON, FF_LPC_TYPE_LEVINSON, FF_LPC_TYPE_LEVINSON,
300                                          FF_LPC_TYPE_LEVINSON, FF_LPC_TYPE_LEVINSON, FF_LPC_TYPE_LEVINSON,
301                                          FF_LPC_TYPE_LEVINSON, FF_LPC_TYPE_LEVINSON, FF_LPC_TYPE_LEVINSON,
302                                          FF_LPC_TYPE_LEVINSON})[level];
303
304     s->options.min_prediction_order = ((int[]){  2,  0,  0,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1})[level];
305     s->options.max_prediction_order = ((int[]){  3,  4,  4,  6,  8,  8,  8,  8, 12, 12, 12, 32, 32})[level];
306
307     if (s->options.prediction_order_method < 0)
308         s->options.prediction_order_method = ((int[]){ ORDER_METHOD_EST,    ORDER_METHOD_EST,    ORDER_METHOD_EST,
309                                                        ORDER_METHOD_EST,    ORDER_METHOD_EST,    ORDER_METHOD_EST,
310                                                        ORDER_METHOD_4LEVEL, ORDER_METHOD_LOG,    ORDER_METHOD_4LEVEL,
311                                                        ORDER_METHOD_LOG,    ORDER_METHOD_SEARCH, ORDER_METHOD_LOG,
312                                                        ORDER_METHOD_SEARCH})[level];
313
314     if (s->options.min_partition_order > s->options.max_partition_order) {
315         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid partition orders: min=%d max=%d\n",
316                s->options.min_partition_order, s->options.max_partition_order);
317         return AVERROR(EINVAL);
318     }
319     if (s->options.min_partition_order < 0)
320         s->options.min_partition_order = ((int[]){  2,  2,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0})[level];
321     if (s->options.max_partition_order < 0)
322         s->options.max_partition_order = ((int[]){  2,  2,  3,  3,  3,  8,  8,  8,  8,  8,  8,  8,  8})[level];
323
324     if (s->options.lpc_type == FF_LPC_TYPE_NONE) {
325         s->options.min_prediction_order = 0;
326     } else if (avctx->min_prediction_order >= 0) {
327         if (s->options.lpc_type == FF_LPC_TYPE_FIXED) {
328             if (avctx->min_prediction_order > MAX_FIXED_ORDER) {
329                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid min prediction order: %d\n",
330                        avctx->min_prediction_order);
331                 return -1;
332             }
333         } else if (avctx->min_prediction_order < MIN_LPC_ORDER ||
334                    avctx->min_prediction_order > MAX_LPC_ORDER) {
335             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid min prediction order: %d\n",
336                    avctx->min_prediction_order);
337             return -1;
338         }
339         s->options.min_prediction_order = avctx->min_prediction_order;
340     }
341     if (s->options.lpc_type == FF_LPC_TYPE_NONE) {
342         s->options.max_prediction_order = 0;
343     } else if (avctx->max_prediction_order >= 0) {
344         if (s->options.lpc_type == FF_LPC_TYPE_FIXED) {
345             if (avctx->max_prediction_order > MAX_FIXED_ORDER) {
346                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid max prediction order: %d\n",
347                        avctx->max_prediction_order);
348                 return -1;
349             }
350         } else if (avctx->max_prediction_order < MIN_LPC_ORDER ||
351                    avctx->max_prediction_order > MAX_LPC_ORDER) {
352             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid max prediction order: %d\n",
353                    avctx->max_prediction_order);
354             return -1;
355         }
356         s->options.max_prediction_order = avctx->max_prediction_order;
357     }
358     if (s->options.max_prediction_order < s->options.min_prediction_order) {
359         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid prediction orders: min=%d max=%d\n",
360                s->options.min_prediction_order, s->options.max_prediction_order);
361         return -1;
362     }
363
364     if (avctx->frame_size > 0) {
365         if (avctx->frame_size < FLAC_MIN_BLOCKSIZE ||
366                 avctx->frame_size > FLAC_MAX_BLOCKSIZE) {
367             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid block size: %d\n",
368                    avctx->frame_size);
369             return -1;
370         }
371     } else {
372         s->avctx->frame_size = select_blocksize(s->samplerate, s->options.block_time_ms);
373     }
374     s->max_blocksize = s->avctx->frame_size;
375
376     /* set maximum encoded frame size in verbatim mode */
377     s->max_framesize = ff_flac_get_max_frame_size(s->avctx->frame_size,
378                                                   s->channels,
379                                                   s->avctx->bits_per_raw_sample);
380
381     /* initialize MD5 context */
382     s->md5ctx = av_md5_alloc();
383     if (!s->md5ctx)
384         return AVERROR(ENOMEM);
385     av_md5_init(s->md5ctx);
386
387     streaminfo = av_malloc(FLAC_STREAMINFO_SIZE);
388     if (!streaminfo)
389         return AVERROR(ENOMEM);
390     write_streaminfo(s, streaminfo);
391     avctx->extradata = streaminfo;
392     avctx->extradata_size = FLAC_STREAMINFO_SIZE;
393
394     s->frame_count   = 0;
395     s->min_framesize = s->max_framesize;
396
397 #if FF_API_OLD_ENCODE_AUDIO
398     avctx->coded_frame = avcodec_alloc_frame();
399     if (!avctx->coded_frame)
400         return AVERROR(ENOMEM);
401 #endif
402
403     ret = ff_lpc_init(&s->lpc_ctx, avctx->frame_size,
404                       s->options.max_prediction_order, FF_LPC_TYPE_LEVINSON);
405
406     ff_dsputil_init(&s->dsp, avctx);
407     ff_flacdsp_init(&s->flac_dsp, avctx->sample_fmt,
408                     avctx->bits_per_raw_sample);
409
410     dprint_compression_options(s);
411
412     return ret;
413 }
414
415
416 static void init_frame(FlacEncodeContext *s, int nb_samples)
417 {
418     int i, ch;
419     FlacFrame *frame;
420
421     frame = &s->frame;
422
423     for (i = 0; i < 16; i++) {
424         if (nb_samples == ff_flac_blocksize_table[i]) {
425             frame->blocksize  = ff_flac_blocksize_table[i];
426             frame->bs_code[0] = i;
427             frame->bs_code[1] = 0;
428             break;
429         }
430     }
431     if (i == 16) {
432         frame->blocksize = nb_samples;
433         if (frame->blocksize <= 256) {
434             frame->bs_code[0] = 6;
435             frame->bs_code[1] = frame->blocksize-1;
436         } else {
437             frame->bs_code[0] = 7;
438             frame->bs_code[1] = frame->blocksize-1;
439         }
440     }
441
442     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
443         FlacSubframe *sub = &frame->subframes[ch];
444
445         sub->wasted = 0;
446         sub->obits  = s->avctx->bits_per_raw_sample;
447
448         if (sub->obits > 16)
449             sub->rc.coding_mode = CODING_MODE_RICE2;
450         else
451             sub->rc.coding_mode = CODING_MODE_RICE;
452     }
453
454     frame->verbatim_only = 0;
455 }
456
457
458 /**
459  * Copy channel-interleaved input samples into separate subframes.
460  */
461 static void copy_samples(FlacEncodeContext *s, const void *samples)
462 {
463     int i, j, ch;
464     FlacFrame *frame;
465     int shift = av_get_bytes_per_sample(s->avctx->sample_fmt) * 8 -
466                 s->avctx->bits_per_raw_sample;
467
468 #define COPY_SAMPLES(bits) do {                                     \
469     const int ## bits ## _t *samples0 = samples;                    \
470     frame = &s->frame;                                              \
471     for (i = 0, j = 0; i < frame->blocksize; i++)                   \
472         for (ch = 0; ch < s->channels; ch++, j++)                   \
473             frame->subframes[ch].samples[i] = samples0[j] >> shift; \
474 } while (0)
475
476     if (s->avctx->sample_fmt == AV_SAMPLE_FMT_S16)
477         COPY_SAMPLES(16);
478     else
479         COPY_SAMPLES(32);
480 }
481
482
483 static uint64_t rice_count_exact(int32_t *res, int n, int k)
484 {
485     int i;
486     uint64_t count = 0;
487
488     for (i = 0; i < n; i++) {
489         int32_t v = -2 * res[i] - 1;
490         v ^= v >> 31;
491         count += (v >> k) + 1 + k;
492     }
493     return count;
494 }
495
496
497 static uint64_t subframe_count_exact(FlacEncodeContext *s, FlacSubframe *sub,
498                                      int pred_order)
499 {
500     int p, porder, psize;
501     int i, part_end;
502     uint64_t count = 0;
503
504     /* subframe header */
505     count += 8;
506
507     /* subframe */
508     if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_CONSTANT) {
509         count += sub->obits;
510     } else if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_VERBATIM) {
511         count += s->frame.blocksize * sub->obits;
512     } else {
513         /* warm-up samples */
514         count += pred_order * sub->obits;
515
516         /* LPC coefficients */
517         if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_LPC)
518             count += 4 + 5 + pred_order * s->options.lpc_coeff_precision;
519
520         /* rice-encoded block */
521         count += 2;
522
523         /* partition order */
524         porder = sub->rc.porder;
525         psize  = s->frame.blocksize >> porder;
526         count += 4;
527
528         /* residual */
529         i        = pred_order;
530         part_end = psize;
531         for (p = 0; p < 1 << porder; p++) {
532             int k = sub->rc.params[p];
533             count += sub->rc.coding_mode;
534             count += rice_count_exact(&sub->residual[i], part_end - i, k);
535             i = part_end;
536             part_end = FFMIN(s->frame.blocksize, part_end + psize);
537         }
538     }
539
540     return count;
541 }
542
543
544 #define rice_encode_count(sum, n, k) (((n)*((k)+1))+((sum-(n>>1))>>(k)))
545
546 /**
547  * Solve for d/dk(rice_encode_count) = n-((sum-(n>>1))>>(k+1)) = 0.
548  */
549 static int find_optimal_param(uint64_t sum, int n, int max_param)
550 {
551     int k;
552     uint64_t sum2;
553
554     if (sum <= n >> 1)
555         return 0;
556     sum2 = sum - (n >> 1);
557     k    = av_log2(av_clipl_int32(sum2 / n));
558     return FFMIN(k, max_param);
559 }
560
561
562 static uint64_t calc_optimal_rice_params(RiceContext *rc, int porder,
563                                          uint64_t *sums, int n, int pred_order)
564 {
565     int i;
566     int k, cnt, part, max_param;
567     uint64_t all_bits;
568
569     max_param = (1 << rc->coding_mode) - 2;
570
571     part     = (1 << porder);
572     all_bits = 4 * part;
573
574     cnt = (n >> porder) - pred_order;
575     for (i = 0; i < part; i++) {
576         k = find_optimal_param(sums[i], cnt, max_param);
577         rc->params[i] = k;
578         all_bits += rice_encode_count(sums[i], cnt, k);
579         cnt = n >> porder;
580     }
581
582     rc->porder = porder;
583
584     return all_bits;
585 }
586
587
588 static void calc_sums(int pmin, int pmax, uint32_t *data, int n, int pred_order,
589                       uint64_t sums[][MAX_PARTITIONS])
590 {
591     int i, j;
592     int parts;
593     uint32_t *res, *res_end;
594
595     /* sums for highest level */
596     parts   = (1 << pmax);
597     res     = &data[pred_order];
598     res_end = &data[n >> pmax];
599     for (i = 0; i < parts; i++) {
600         uint64_t sum = 0;
601         while (res < res_end)
602             sum += *(res++);
603         sums[pmax][i] = sum;
604         res_end += n >> pmax;
605     }
606     /* sums for lower levels */
607     for (i = pmax - 1; i >= pmin; i--) {
608         parts = (1 << i);
609         for (j = 0; j < parts; j++)
610             sums[i][j] = sums[i+1][2*j] + sums[i+1][2*j+1];
611     }
612 }
613
614
615 static uint64_t calc_rice_params(RiceContext *rc, int pmin, int pmax,
616                                  int32_t *data, int n, int pred_order)
617 {
618     int i;
619     uint64_t bits[MAX_PARTITION_ORDER+1];
620     int opt_porder;
621     RiceContext tmp_rc;
622     uint32_t *udata;
623     uint64_t sums[MAX_PARTITION_ORDER+1][MAX_PARTITIONS];
624
625     assert(pmin >= 0 && pmin <= MAX_PARTITION_ORDER);
626     assert(pmax >= 0 && pmax <= MAX_PARTITION_ORDER);
627     assert(pmin <= pmax);
628
629     tmp_rc.coding_mode = rc->coding_mode;
630
631     udata = av_malloc(n * sizeof(uint32_t));
632     for (i = 0; i < n; i++)
633         udata[i] = (2*data[i]) ^ (data[i]>>31);
634
635     calc_sums(pmin, pmax, udata, n, pred_order, sums);
636
637     opt_porder = pmin;
638     bits[pmin] = UINT32_MAX;
639     for (i = pmin; i <= pmax; i++) {
640         bits[i] = calc_optimal_rice_params(&tmp_rc, i, sums[i], n, pred_order);
641         if (bits[i] <= bits[opt_porder]) {
642             opt_porder = i;
643             *rc = tmp_rc;
644         }
645     }
646
647     av_freep(&udata);
648     return bits[opt_porder];
649 }
650
651
652 static int get_max_p_order(int max_porder, int n, int order)
653 {
654     int porder = FFMIN(max_porder, av_log2(n^(n-1)));
655     if (order > 0)
656         porder = FFMIN(porder, av_log2(n/order));
657     return porder;
658 }
659
660
661 static uint64_t find_subframe_rice_params(FlacEncodeContext *s,
662                                           FlacSubframe *sub, int pred_order)
663 {
664     int pmin = get_max_p_order(s->options.min_partition_order,
665                                s->frame.blocksize, pred_order);
666     int pmax = get_max_p_order(s->options.max_partition_order,
667                                s->frame.blocksize, pred_order);
668
669     uint64_t bits = 8 + pred_order * sub->obits + 2 + sub->rc.coding_mode;
670     if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_LPC)
671         bits += 4 + 5 + pred_order * s->options.lpc_coeff_precision;
672     bits += calc_rice_params(&sub->rc, pmin, pmax, sub->residual,
673                              s->frame.blocksize, pred_order);
674     return bits;
675 }
676
677
678 static void encode_residual_fixed(int32_t *res, const int32_t *smp, int n,
679                                   int order)
680 {
681     int i;
682
683     for (i = 0; i < order; i++)
684         res[i] = smp[i];
685
686     if (order == 0) {
687         for (i = order; i < n; i++)
688             res[i] = smp[i];
689     } else if (order == 1) {
690         for (i = order; i < n; i++)
691             res[i] = smp[i] - smp[i-1];
692     } else if (order == 2) {
693         int a = smp[order-1] - smp[order-2];
694         for (i = order; i < n; i += 2) {
695             int b    = smp[i  ] - smp[i-1];
696             res[i]   = b - a;
697             a        = smp[i+1] - smp[i  ];
698             res[i+1] = a - b;
699         }
700     } else if (order == 3) {
701         int a = smp[order-1] -   smp[order-2];
702         int c = smp[order-1] - 2*smp[order-2] + smp[order-3];
703         for (i = order; i < n; i += 2) {
704             int b    = smp[i  ] - smp[i-1];
705             int d    = b - a;
706             res[i]   = d - c;
707             a        = smp[i+1] - smp[i  ];
708             c        = a - b;
709             res[i+1] = c - d;
710         }
711     } else {
712         int a = smp[order-1] -   smp[order-2];
713         int c = smp[order-1] - 2*smp[order-2] +   smp[order-3];
714         int e = smp[order-1] - 3*smp[order-2] + 3*smp[order-3] - smp[order-4];
715         for (i = order; i < n; i += 2) {
716             int b    = smp[i  ] - smp[i-1];
717             int d    = b - a;
718             int f    = d - c;
719             res[i  ] = f - e;
720             a        = smp[i+1] - smp[i  ];
721             c        = a - b;
722             e        = c - d;
723             res[i+1] = e - f;
724         }
725     }
726 }
727
728
729 static int encode_residual_ch(FlacEncodeContext *s, int ch)
730 {
731     int i, n;
732     int min_order, max_order, opt_order, omethod;
733     FlacFrame *frame;
734     FlacSubframe *sub;
735     int32_t coefs[MAX_LPC_ORDER][MAX_LPC_ORDER];
736     int shift[MAX_LPC_ORDER];
737     int32_t *res, *smp;
738
739     frame = &s->frame;
740     sub   = &frame->subframes[ch];
741     res   = sub->residual;
742     smp   = sub->samples;
743     n     = frame->blocksize;
744
745     /* CONSTANT */
746     for (i = 1; i < n; i++)
747         if(smp[i] != smp[0])
748             break;
749     if (i == n) {
750         sub->type = sub->type_code = FLAC_SUBFRAME_CONSTANT;
751         res[0] = smp[0];
752         return subframe_count_exact(s, sub, 0);
753     }
754
755     /* VERBATIM */
756     if (frame->verbatim_only || n < 5) {
757         sub->type = sub->type_code = FLAC_SUBFRAME_VERBATIM;
758         memcpy(res, smp, n * sizeof(int32_t));
759         return subframe_count_exact(s, sub, 0);
760     }
761
762     min_order  = s->options.min_prediction_order;
763     max_order  = s->options.max_prediction_order;
764     omethod    = s->options.prediction_order_method;
765
766     /* FIXED */
767     sub->type = FLAC_SUBFRAME_FIXED;
768     if (s->options.lpc_type == FF_LPC_TYPE_NONE  ||
769         s->options.lpc_type == FF_LPC_TYPE_FIXED || n <= max_order) {
770         uint64_t bits[MAX_FIXED_ORDER+1];
771         if (max_order > MAX_FIXED_ORDER)
772             max_order = MAX_FIXED_ORDER;
773         opt_order = 0;
774         bits[0]   = UINT32_MAX;
775         for (i = min_order; i <= max_order; i++) {
776             encode_residual_fixed(res, smp, n, i);
777             bits[i] = find_subframe_rice_params(s, sub, i);
778             if (bits[i] < bits[opt_order])
779                 opt_order = i;
780         }
781         sub->order     = opt_order;
782         sub->type_code = sub->type | sub->order;
783         if (sub->order != max_order) {
784             encode_residual_fixed(res, smp, n, sub->order);
785             find_subframe_rice_params(s, sub, sub->order);
786         }
787         return subframe_count_exact(s, sub, sub->order);
788     }
789
790     /* LPC */
791     sub->type = FLAC_SUBFRAME_LPC;
792     opt_order = ff_lpc_calc_coefs(&s->lpc_ctx, smp, n, min_order, max_order,
793                                   s->options.lpc_coeff_precision, coefs, shift, s->options.lpc_type,
794                                   s->options.lpc_passes, omethod,
795                                   MAX_LPC_SHIFT, 0);
796
797     if (omethod == ORDER_METHOD_2LEVEL ||
798         omethod == ORDER_METHOD_4LEVEL ||
799         omethod == ORDER_METHOD_8LEVEL) {
800         int levels = 1 << omethod;
801         uint64_t bits[1 << ORDER_METHOD_8LEVEL];
802         int order;
803         int opt_index   = levels-1;
804         opt_order       = max_order-1;
805         bits[opt_index] = UINT32_MAX;
806         for (i = levels-1; i >= 0; i--) {
807             order = min_order + (((max_order-min_order+1) * (i+1)) / levels)-1;
808             if (order < 0)
809                 order = 0;
810             s->flac_dsp.lpc_encode(res, smp, n, order+1, coefs[order],
811                                    shift[order]);
812             bits[i] = find_subframe_rice_params(s, sub, order+1);
813             if (bits[i] < bits[opt_index]) {
814                 opt_index = i;
815                 opt_order = order;
816             }
817         }
818         opt_order++;
819     } else if (omethod == ORDER_METHOD_SEARCH) {
820         // brute-force optimal order search
821         uint64_t bits[MAX_LPC_ORDER];
822         opt_order = 0;
823         bits[0]   = UINT32_MAX;
824         for (i = min_order-1; i < max_order; i++) {
825             s->flac_dsp.lpc_encode(res, smp, n, i+1, coefs[i], shift[i]);
826             bits[i] = find_subframe_rice_params(s, sub, i+1);
827             if (bits[i] < bits[opt_order])
828                 opt_order = i;
829         }
830         opt_order++;
831     } else if (omethod == ORDER_METHOD_LOG) {
832         uint64_t bits[MAX_LPC_ORDER];
833         int step;
834
835         opt_order = min_order - 1 + (max_order-min_order)/3;
836         memset(bits, -1, sizeof(bits));
837
838         for (step = 16; step; step >>= 1) {
839             int last = opt_order;
840             for (i = last-step; i <= last+step; i += step) {
841                 if (i < min_order-1 || i >= max_order || bits[i] < UINT32_MAX)
842                     continue;
843                 s->flac_dsp.lpc_encode(res, smp, n, i+1, coefs[i], shift[i]);
844                 bits[i] = find_subframe_rice_params(s, sub, i+1);
845                 if (bits[i] < bits[opt_order])
846                     opt_order = i;
847             }
848         }
849         opt_order++;
850     }
851
852     sub->order     = opt_order;
853     sub->type_code = sub->type | (sub->order-1);
854     sub->shift     = shift[sub->order-1];
855     for (i = 0; i < sub->order; i++)
856         sub->coefs[i] = coefs[sub->order-1][i];
857
858     s->flac_dsp.lpc_encode(res, smp, n, sub->order, sub->coefs, sub->shift);
859
860     find_subframe_rice_params(s, sub, sub->order);
861
862     return subframe_count_exact(s, sub, sub->order);
863 }
864
865
866 static int count_frame_header(FlacEncodeContext *s)
867 {
868     uint8_t av_unused tmp;
869     int count;
870
871     /*
872     <14> Sync code
873     <1>  Reserved
874     <1>  Blocking strategy
875     <4>  Block size in inter-channel samples
876     <4>  Sample rate
877     <4>  Channel assignment
878     <3>  Sample size in bits
879     <1>  Reserved
880     */
881     count = 32;
882
883     /* coded frame number */
884     PUT_UTF8(s->frame_count, tmp, count += 8;)
885
886     /* explicit block size */
887     if (s->frame.bs_code[0] == 6)
888         count += 8;
889     else if (s->frame.bs_code[0] == 7)
890         count += 16;
891
892     /* explicit sample rate */
893     count += ((s->sr_code[0] == 12) + (s->sr_code[0] > 12)) * 8;
894
895     /* frame header CRC-8 */
896     count += 8;
897
898     return count;
899 }
900
901
902 static int encode_frame(FlacEncodeContext *s)
903 {
904     int ch;
905     uint64_t count;
906
907     count = count_frame_header(s);
908
909     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++)
910         count += encode_residual_ch(s, ch);
911
912     count += (8 - (count & 7)) & 7; // byte alignment
913     count += 16;                    // CRC-16
914
915     count >>= 3;
916     if (count > INT_MAX)
917         return AVERROR_BUG;
918     return count;
919 }
920
921
922 static void remove_wasted_bits(FlacEncodeContext *s)
923 {
924     int ch, i;
925
926     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
927         FlacSubframe *sub = &s->frame.subframes[ch];
928         int32_t v         = 0;
929
930         for (i = 0; i < s->frame.blocksize; i++) {
931             v |= sub->samples[i];
932             if (v & 1)
933                 break;
934         }
935
936         if (v && !(v & 1)) {
937             v = av_ctz(v);
938
939             for (i = 0; i < s->frame.blocksize; i++)
940                 sub->samples[i] >>= v;
941
942             sub->wasted = v;
943             sub->obits -= v;
944
945             /* for 24-bit, check if removing wasted bits makes the range better
946                suited for using RICE instead of RICE2 for entropy coding */
947             if (sub->obits <= 17)
948                 sub->rc.coding_mode = CODING_MODE_RICE;
949         }
950     }
951 }
952
953
954 static int estimate_stereo_mode(int32_t *left_ch, int32_t *right_ch, int n,
955                                 int max_rice_param)
956 {
957     int i, best;
958     int32_t lt, rt;
959     uint64_t sum[4];
960     uint64_t score[4];
961     int k;
962
963     /* calculate sum of 2nd order residual for each channel */
964     sum[0] = sum[1] = sum[2] = sum[3] = 0;
965     for (i = 2; i < n; i++) {
966         lt = left_ch[i]  - 2*left_ch[i-1]  + left_ch[i-2];
967         rt = right_ch[i] - 2*right_ch[i-1] + right_ch[i-2];
968         sum[2] += FFABS((lt + rt) >> 1);
969         sum[3] += FFABS(lt - rt);
970         sum[0] += FFABS(lt);
971         sum[1] += FFABS(rt);
972     }
973     /* estimate bit counts */
974     for (i = 0; i < 4; i++) {
975         k      = find_optimal_param(2 * sum[i], n, max_rice_param);
976         sum[i] = rice_encode_count( 2 * sum[i], n, k);
977     }
978
979     /* calculate score for each mode */
980     score[0] = sum[0] + sum[1];
981     score[1] = sum[0] + sum[3];
982     score[2] = sum[1] + sum[3];
983     score[3] = sum[2] + sum[3];
984
985     /* return mode with lowest score */
986     best = 0;
987     for (i = 1; i < 4; i++)
988         if (score[i] < score[best])
989             best = i;
990
991     return best;
992 }
993
994
995 /**
996  * Perform stereo channel decorrelation.
997  */
998 static void channel_decorrelation(FlacEncodeContext *s)
999 {
1000     FlacFrame *frame;
1001     int32_t *left, *right;
1002     int i, n;
1003
1004     frame = &s->frame;
1005     n     = frame->blocksize;
1006     left  = frame->subframes[0].samples;
1007     right = frame->subframes[1].samples;
1008
1009     if (s->channels != 2) {
1010         frame->ch_mode = FLAC_CHMODE_INDEPENDENT;
1011         return;
1012     }
1013
1014     if (s->options.ch_mode < 0) {
1015         int max_rice_param = (1 << frame->subframes[0].rc.coding_mode) - 2;
1016         frame->ch_mode = estimate_stereo_mode(left, right, n, max_rice_param);
1017     } else
1018         frame->ch_mode = s->options.ch_mode;
1019
1020     /* perform decorrelation and adjust bits-per-sample */
1021     if (frame->ch_mode == FLAC_CHMODE_INDEPENDENT)
1022         return;
1023     if (frame->ch_mode == FLAC_CHMODE_MID_SIDE) {
1024         int32_t tmp;
1025         for (i = 0; i < n; i++) {
1026             tmp      = left[i];
1027             left[i]  = (tmp + right[i]) >> 1;
1028             right[i] =  tmp - right[i];
1029         }
1030         frame->subframes[1].obits++;
1031     } else if (frame->ch_mode == FLAC_CHMODE_LEFT_SIDE) {
1032         for (i = 0; i < n; i++)
1033             right[i] = left[i] - right[i];
1034         frame->subframes[1].obits++;
1035     } else {
1036         for (i = 0; i < n; i++)
1037             left[i] -= right[i];
1038         frame->subframes[0].obits++;
1039     }
1040 }
1041
1042
1043 static void write_utf8(PutBitContext *pb, uint32_t val)
1044 {
1045     uint8_t tmp;
1046     PUT_UTF8(val, tmp, put_bits(pb, 8, tmp);)
1047 }
1048
1049
1050 static void write_frame_header(FlacEncodeContext *s)
1051 {
1052     FlacFrame *frame;
1053     int crc;
1054
1055     frame = &s->frame;
1056
1057     put_bits(&s->pb, 16, 0xFFF8);
1058     put_bits(&s->pb, 4, frame->bs_code[0]);
1059     put_bits(&s->pb, 4, s->sr_code[0]);
1060
1061     if (frame->ch_mode == FLAC_CHMODE_INDEPENDENT)
1062         put_bits(&s->pb, 4, s->channels-1);
1063     else
1064         put_bits(&s->pb, 4, frame->ch_mode + FLAC_MAX_CHANNELS - 1);
1065
1066     put_bits(&s->pb, 3, s->bps_code);
1067     put_bits(&s->pb, 1, 0);
1068     write_utf8(&s->pb, s->frame_count);
1069
1070     if (frame->bs_code[0] == 6)
1071         put_bits(&s->pb, 8, frame->bs_code[1]);
1072     else if (frame->bs_code[0] == 7)
1073         put_bits(&s->pb, 16, frame->bs_code[1]);
1074
1075     if (s->sr_code[0] == 12)
1076         put_bits(&s->pb, 8, s->sr_code[1]);
1077     else if (s->sr_code[0] > 12)
1078         put_bits(&s->pb, 16, s->sr_code[1]);
1079
1080     flush_put_bits(&s->pb);
1081     crc = av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_8_ATM), 0, s->pb.buf,
1082                  put_bits_count(&s->pb) >> 3);
1083     put_bits(&s->pb, 8, crc);
1084 }
1085
1086
1087 static void write_subframes(FlacEncodeContext *s)
1088 {
1089     int ch;
1090
1091     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
1092         FlacSubframe *sub = &s->frame.subframes[ch];
1093         int i, p, porder, psize;
1094         int32_t *part_end;
1095         int32_t *res       =  sub->residual;
1096         int32_t *frame_end = &sub->residual[s->frame.blocksize];
1097
1098         /* subframe header */
1099         put_bits(&s->pb, 1, 0);
1100         put_bits(&s->pb, 6, sub->type_code);
1101         put_bits(&s->pb, 1, !!sub->wasted);
1102         if (sub->wasted)
1103             put_bits(&s->pb, sub->wasted, 1);
1104
1105         /* subframe */
1106         if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_CONSTANT) {
1107             put_sbits(&s->pb, sub->obits, res[0]);
1108         } else if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_VERBATIM) {
1109             while (res < frame_end)
1110                 put_sbits(&s->pb, sub->obits, *res++);
1111         } else {
1112             /* warm-up samples */
1113             for (i = 0; i < sub->order; i++)
1114                 put_sbits(&s->pb, sub->obits, *res++);
1115
1116             /* LPC coefficients */
1117             if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_LPC) {
1118                 int cbits = s->options.lpc_coeff_precision;
1119                 put_bits( &s->pb, 4, cbits-1);
1120                 put_sbits(&s->pb, 5, sub->shift);
1121                 for (i = 0; i < sub->order; i++)
1122                     put_sbits(&s->pb, cbits, sub->coefs[i]);
1123             }
1124
1125             /* rice-encoded block */
1126             put_bits(&s->pb, 2, sub->rc.coding_mode - 4);
1127
1128             /* partition order */
1129             porder  = sub->rc.porder;
1130             psize   = s->frame.blocksize >> porder;
1131             put_bits(&s->pb, 4, porder);
1132
1133             /* residual */
1134             part_end  = &sub->residual[psize];
1135             for (p = 0; p < 1 << porder; p++) {
1136                 int k = sub->rc.params[p];
1137                 put_bits(&s->pb, sub->rc.coding_mode, k);
1138                 while (res < part_end)
1139                     set_sr_golomb_flac(&s->pb, *res++, k, INT32_MAX, 0);
1140                 part_end = FFMIN(frame_end, part_end + psize);
1141             }
1142         }
1143     }
1144 }
1145
1146
1147 static void write_frame_footer(FlacEncodeContext *s)
1148 {
1149     int crc;
1150     flush_put_bits(&s->pb);
1151     crc = av_bswap16(av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_16_ANSI), 0, s->pb.buf,
1152                             put_bits_count(&s->pb)>>3));
1153     put_bits(&s->pb, 16, crc);
1154     flush_put_bits(&s->pb);
1155 }
1156
1157
1158 static int write_frame(FlacEncodeContext *s, AVPacket *avpkt)
1159 {
1160     init_put_bits(&s->pb, avpkt->data, avpkt->size);
1161     write_frame_header(s);
1162     write_subframes(s);
1163     write_frame_footer(s);
1164     return put_bits_count(&s->pb) >> 3;
1165 }
1166
1167
1168 static int update_md5_sum(FlacEncodeContext *s, const void *samples)
1169 {
1170     const uint8_t *buf;
1171     int buf_size = s->frame.blocksize * s->channels *
1172                    ((s->avctx->bits_per_raw_sample + 7) / 8);
1173
1174     if (s->avctx->bits_per_raw_sample > 16 || HAVE_BIGENDIAN) {
1175         av_fast_malloc(&s->md5_buffer, &s->md5_buffer_size, buf_size);
1176         if (!s->md5_buffer)
1177             return AVERROR(ENOMEM);
1178     }
1179
1180     if (s->avctx->bits_per_raw_sample <= 16) {
1181         buf = (const uint8_t *)samples;
1182 #if HAVE_BIGENDIAN
1183         s->dsp.bswap16_buf((uint16_t *)s->md5_buffer,
1184                            (const uint16_t *)samples, buf_size / 2);
1185         buf = s->md5_buffer;
1186 #endif
1187     } else {
1188         int i;
1189         const int32_t *samples0 = samples;
1190         uint8_t *tmp            = s->md5_buffer;
1191
1192         for (i = 0; i < s->frame.blocksize * s->channels; i++) {
1193             int32_t v = samples0[i] >> 8;
1194             *tmp++    = (v      ) & 0xFF;
1195             *tmp++    = (v >>  8) & 0xFF;
1196             *tmp++    = (v >> 16) & 0xFF;
1197         }
1198         buf = s->md5_buffer;
1199     }
1200     av_md5_update(s->md5ctx, buf, buf_size);
1201
1202     return 0;
1203 }
1204
1205
1206 static int flac_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt,
1207                              const AVFrame *frame, int *got_packet_ptr)
1208 {
1209     FlacEncodeContext *s;
1210     int frame_bytes, out_bytes, ret;
1211
1212     s = avctx->priv_data;
1213
1214     /* when the last block is reached, update the header in extradata */
1215     if (!frame) {
1216         s->max_framesize = s->max_encoded_framesize;
1217         av_md5_final(s->md5ctx, s->md5sum);
1218         write_streaminfo(s, avctx->extradata);
1219         return 0;
1220     }
1221
1222     /* change max_framesize for small final frame */
1223     if (frame->nb_samples < s->frame.blocksize) {
1224         s->max_framesize = ff_flac_get_max_frame_size(frame->nb_samples,
1225                                                       s->channels,
1226                                                       avctx->bits_per_raw_sample);
1227     }
1228
1229     init_frame(s, frame->nb_samples);
1230
1231     copy_samples(s, frame->data[0]);
1232
1233     channel_decorrelation(s);
1234
1235     remove_wasted_bits(s);
1236
1237     frame_bytes = encode_frame(s);
1238
1239     /* fallback to verbatim mode if the compressed frame is larger than it
1240        would be if encoded uncompressed. */
1241     if (frame_bytes < 0 || frame_bytes > s->max_framesize) {
1242         s->frame.verbatim_only = 1;
1243         frame_bytes = encode_frame(s);
1244         if (frame_bytes < 0) {
1245             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Bad frame count\n");
1246             return frame_bytes;
1247         }
1248     }
1249
1250     if ((ret = ff_alloc_packet(avpkt, frame_bytes))) {
1251         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error getting output packet\n");
1252         return ret;
1253     }
1254
1255     out_bytes = write_frame(s, avpkt);
1256
1257     s->frame_count++;
1258     s->sample_count += frame->nb_samples;
1259     if ((ret = update_md5_sum(s, frame->data[0])) < 0) {
1260         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error updating MD5 checksum\n");
1261         return ret;
1262     }
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         av_freep(&s->md5_buffer);
1282         ff_lpc_end(&s->lpc_ctx);
1283     }
1284     av_freep(&avctx->extradata);
1285     avctx->extradata_size = 0;
1286 #if FF_API_OLD_ENCODE_AUDIO
1287     av_freep(&avctx->coded_frame);
1288 #endif
1289     return 0;
1290 }
1291
1292 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM | AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM
1293 static const AVOption options[] = {
1294 { "lpc_coeff_precision", "LPC coefficient precision", offsetof(FlacEncodeContext, options.lpc_coeff_precision), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 15 }, 0, MAX_LPC_PRECISION, FLAGS },
1295 { "lpc_type", "LPC algorithm", offsetof(FlacEncodeContext, options.lpc_type), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = FF_LPC_TYPE_DEFAULT }, FF_LPC_TYPE_DEFAULT, FF_LPC_TYPE_NB-1, FLAGS, "lpc_type" },
1296 { "none",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = FF_LPC_TYPE_NONE },     INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "lpc_type" },
1297 { "fixed",    NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = FF_LPC_TYPE_FIXED },    INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "lpc_type" },
1298 { "levinson", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = FF_LPC_TYPE_LEVINSON }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "lpc_type" },
1299 { "cholesky", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = FF_LPC_TYPE_CHOLESKY }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "lpc_type" },
1300 { "lpc_passes", "Number of passes to use for Cholesky factorization during LPC analysis", offsetof(FlacEncodeContext, options.lpc_passes),  AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1 }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS },
1301 { "min_partition_order",  NULL, offsetof(FlacEncodeContext, options.min_partition_order),  AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1 },      -1, MAX_PARTITION_ORDER, FLAGS },
1302 { "max_partition_order",  NULL, offsetof(FlacEncodeContext, options.max_partition_order),  AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1 },      -1, MAX_PARTITION_ORDER, FLAGS },
1303 { "prediction_order_method", "Search method for selecting prediction order", offsetof(FlacEncodeContext, options.prediction_order_method), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1 }, -1, ORDER_METHOD_LOG, FLAGS, "predm" },
1304 { "estimation", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ORDER_METHOD_EST },    INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "predm" },
1305 { "2level",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ORDER_METHOD_2LEVEL }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "predm" },
1306 { "4level",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ORDER_METHOD_4LEVEL }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "predm" },
1307 { "8level",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ORDER_METHOD_8LEVEL }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "predm" },
1308 { "search",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ORDER_METHOD_SEARCH }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "predm" },
1309 { "log",        NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ORDER_METHOD_LOG },    INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "predm" },
1310 { "ch_mode", "Stereo decorrelation mode", offsetof(FlacEncodeContext, options.ch_mode), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = -1 }, -1, FLAC_CHMODE_MID_SIDE, FLAGS, "ch_mode" },
1311 { "auto",       NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = -1                      }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "ch_mode" },
1312 { "indep",      NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FLAC_CHMODE_INDEPENDENT }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "ch_mode" },
1313 { "left_side",  NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FLAC_CHMODE_LEFT_SIDE   }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "ch_mode" },
1314 { "right_side", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FLAC_CHMODE_RIGHT_SIDE  }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "ch_mode" },
1315 { "mid_side",   NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FLAC_CHMODE_MID_SIDE    }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "ch_mode" },
1316 { NULL },
1317 };
1318
1319 static const AVClass flac_encoder_class = {
1320     "FLAC encoder",
1321     av_default_item_name,
1322     options,
1323     LIBAVUTIL_VERSION_INT,
1324 };
1325
1326 AVCodec ff_flac_encoder = {
1327     .name           = "flac",
1328     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1329     .id             = AV_CODEC_ID_FLAC,
1330     .priv_data_size = sizeof(FlacEncodeContext),
1331     .init           = flac_encode_init,
1332     .encode2        = flac_encode_frame,
1333     .close          = flac_encode_close,
1334     .capabilities   = CODEC_CAP_SMALL_LAST_FRAME | CODEC_CAP_DELAY,
1335     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]){ AV_SAMPLE_FMT_S16,
1336                                                      AV_SAMPLE_FMT_S32,
1337                                                      AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1338     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("FLAC (Free Lossless Audio Codec)"),
1339     .priv_class     = &flac_encoder_class,
1340 };