b00df9580bc6a58c1938d4235ab200c4670b99f9
[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 #define MAX_RICE_PARAM     14
47
48 typedef struct CompressionOptions {
49     int compression_level;
50     int block_time_ms;
51     enum FFLPCType lpc_type;
52     int lpc_passes;
53     int lpc_coeff_precision;
54     int min_prediction_order;
55     int max_prediction_order;
56     int prediction_order_method;
57     int min_partition_order;
58     int max_partition_order;
59     int ch_mode;
60 } CompressionOptions;
61
62 typedef struct RiceContext {
63     int porder;
64     int params[MAX_PARTITIONS];
65 } RiceContext;
66
67 typedef struct FlacSubframe {
68     int type;
69     int type_code;
70     int obits;
71     int wasted;
72     int order;
73     int32_t coefs[MAX_LPC_ORDER];
74     int shift;
75     RiceContext rc;
76     int32_t samples[FLAC_MAX_BLOCKSIZE];
77     int32_t residual[FLAC_MAX_BLOCKSIZE+1];
78 } FlacSubframe;
79
80 typedef struct FlacFrame {
81     FlacSubframe subframes[FLAC_MAX_CHANNELS];
82     int blocksize;
83     int bs_code[2];
84     uint8_t crc8;
85     int ch_mode;
86     int verbatim_only;
87 } FlacFrame;
88
89 typedef struct FlacEncodeContext {
90     AVClass *class;
91     PutBitContext pb;
92     int channels;
93     int samplerate;
94     int sr_code[2];
95     int bps_code;
96     int max_blocksize;
97     int min_framesize;
98     int max_framesize;
99     int max_encoded_framesize;
100     uint32_t frame_count;
101     uint64_t sample_count;
102     uint8_t md5sum[16];
103     FlacFrame frame;
104     CompressionOptions options;
105     AVCodecContext *avctx;
106     LPCContext lpc_ctx;
107     struct AVMD5 *md5ctx;
108     uint8_t *md5_buffer;
109     unsigned int md5_buffer_size;
110     DSPContext dsp;
111     FLACDSPContext flac_dsp;
112 } FlacEncodeContext;
113
114
115 /**
116  * Write streaminfo metadata block to byte array.
117  */
118 static void write_streaminfo(FlacEncodeContext *s, uint8_t *header)
119 {
120     PutBitContext pb;
121
122     memset(header, 0, FLAC_STREAMINFO_SIZE);
123     init_put_bits(&pb, header, FLAC_STREAMINFO_SIZE);
124
125     /* streaminfo metadata block */
126     put_bits(&pb, 16, s->max_blocksize);
127     put_bits(&pb, 16, s->max_blocksize);
128     put_bits(&pb, 24, s->min_framesize);
129     put_bits(&pb, 24, s->max_framesize);
130     put_bits(&pb, 20, s->samplerate);
131     put_bits(&pb, 3, s->channels-1);
132     put_bits(&pb,  5, s->avctx->bits_per_raw_sample - 1);
133     /* write 36-bit sample count in 2 put_bits() calls */
134     put_bits(&pb, 24, (s->sample_count & 0xFFFFFF000LL) >> 12);
135     put_bits(&pb, 12,  s->sample_count & 0x000000FFFLL);
136     flush_put_bits(&pb);
137     memcpy(&header[18], s->md5sum, 16);
138 }
139
140
141 /**
142  * Set blocksize based on samplerate.
143  * Choose the closest predefined blocksize >= BLOCK_TIME_MS milliseconds.
144  */
145 static int select_blocksize(int samplerate, int block_time_ms)
146 {
147     int i;
148     int target;
149     int blocksize;
150
151     assert(samplerate > 0);
152     blocksize = ff_flac_blocksize_table[1];
153     target    = (samplerate * block_time_ms) / 1000;
154     for (i = 0; i < 16; i++) {
155         if (target >= ff_flac_blocksize_table[i] &&
156             ff_flac_blocksize_table[i] > blocksize) {
157             blocksize = ff_flac_blocksize_table[i];
158         }
159     }
160     return blocksize;
161 }
162
163
164 static av_cold void dprint_compression_options(FlacEncodeContext *s)
165 {
166     AVCodecContext     *avctx = s->avctx;
167     CompressionOptions *opt   = &s->options;
168
169     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " compression: %d\n", opt->compression_level);
170
171     switch (opt->lpc_type) {
172     case FF_LPC_TYPE_NONE:
173         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " lpc type: None\n");
174         break;
175     case FF_LPC_TYPE_FIXED:
176         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " lpc type: Fixed pre-defined coefficients\n");
177         break;
178     case FF_LPC_TYPE_LEVINSON:
179         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " lpc type: Levinson-Durbin recursion with Welch window\n");
180         break;
181     case FF_LPC_TYPE_CHOLESKY:
182         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " lpc type: Cholesky factorization, %d pass%s\n",
183                opt->lpc_passes, opt->lpc_passes == 1 ? "" : "es");
184         break;
185     }
186
187     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " prediction order: %d, %d\n",
188            opt->min_prediction_order, opt->max_prediction_order);
189
190     switch (opt->prediction_order_method) {
191     case ORDER_METHOD_EST:
192         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n", "estimate");
193         break;
194     case ORDER_METHOD_2LEVEL:
195         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n", "2-level");
196         break;
197     case ORDER_METHOD_4LEVEL:
198         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n", "4-level");
199         break;
200     case ORDER_METHOD_8LEVEL:
201         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n", "8-level");
202         break;
203     case ORDER_METHOD_SEARCH:
204         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n", "full search");
205         break;
206     case ORDER_METHOD_LOG:
207         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n", "log search");
208         break;
209     }
210
211
212     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " partition order: %d, %d\n",
213            opt->min_partition_order, opt->max_partition_order);
214
215     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " block size: %d\n", avctx->frame_size);
216
217     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " lpc precision: %d\n",
218            opt->lpc_coeff_precision);
219 }
220
221
222 static av_cold int flac_encode_init(AVCodecContext *avctx)
223 {
224     int freq = avctx->sample_rate;
225     int channels = avctx->channels;
226     FlacEncodeContext *s = avctx->priv_data;
227     int i, level, ret;
228     uint8_t *streaminfo;
229
230     s->avctx = avctx;
231
232     switch (avctx->sample_fmt) {
233     case AV_SAMPLE_FMT_S16:
234         avctx->bits_per_raw_sample = 16;
235         s->bps_code                = 4;
236         break;
237     case AV_SAMPLE_FMT_S32:
238         if (avctx->bits_per_raw_sample != 24)
239             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "encoding as 24 bits-per-sample\n");
240         avctx->bits_per_raw_sample = 24;
241         s->bps_code                = 6;
242         break;
243     }
244
245     if (channels < 1 || channels > FLAC_MAX_CHANNELS)
246         return -1;
247     s->channels = channels;
248
249     /* find samplerate in table */
250     if (freq < 1)
251         return -1;
252     for (i = 4; i < 12; i++) {
253         if (freq == ff_flac_sample_rate_table[i]) {
254             s->samplerate = ff_flac_sample_rate_table[i];
255             s->sr_code[0] = i;
256             s->sr_code[1] = 0;
257             break;
258         }
259     }
260     /* if not in table, samplerate is non-standard */
261     if (i == 12) {
262         if (freq % 1000 == 0 && freq < 255000) {
263             s->sr_code[0] = 12;
264             s->sr_code[1] = freq / 1000;
265         } else if (freq % 10 == 0 && freq < 655350) {
266             s->sr_code[0] = 14;
267             s->sr_code[1] = freq / 10;
268         } else if (freq < 65535) {
269             s->sr_code[0] = 13;
270             s->sr_code[1] = freq;
271         } else {
272             return -1;
273         }
274         s->samplerate = freq;
275     }
276
277     /* set compression option defaults based on avctx->compression_level */
278     if (avctx->compression_level < 0)
279         s->options.compression_level = 5;
280     else
281         s->options.compression_level = avctx->compression_level;
282
283     level = s->options.compression_level;
284     if (level > 12) {
285         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid compression level: %d\n",
286                s->options.compression_level);
287         return -1;
288     }
289
290     s->options.block_time_ms = ((int[]){ 27, 27, 27,105,105,105,105,105,105,105,105,105,105})[level];
291
292     if (s->options.lpc_type == FF_LPC_TYPE_DEFAULT)
293         s->options.lpc_type  = ((int[]){ FF_LPC_TYPE_FIXED,    FF_LPC_TYPE_FIXED,    FF_LPC_TYPE_FIXED,
294                                          FF_LPC_TYPE_LEVINSON, FF_LPC_TYPE_LEVINSON, FF_LPC_TYPE_LEVINSON,
295                                          FF_LPC_TYPE_LEVINSON, FF_LPC_TYPE_LEVINSON, FF_LPC_TYPE_LEVINSON,
296                                          FF_LPC_TYPE_LEVINSON, FF_LPC_TYPE_LEVINSON, FF_LPC_TYPE_LEVINSON,
297                                          FF_LPC_TYPE_LEVINSON})[level];
298
299     s->options.min_prediction_order = ((int[]){  2,  0,  0,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1})[level];
300     s->options.max_prediction_order = ((int[]){  3,  4,  4,  6,  8,  8,  8,  8, 12, 12, 12, 32, 32})[level];
301
302     if (s->options.prediction_order_method < 0)
303         s->options.prediction_order_method = ((int[]){ ORDER_METHOD_EST,    ORDER_METHOD_EST,    ORDER_METHOD_EST,
304                                                        ORDER_METHOD_EST,    ORDER_METHOD_EST,    ORDER_METHOD_EST,
305                                                        ORDER_METHOD_4LEVEL, ORDER_METHOD_LOG,    ORDER_METHOD_4LEVEL,
306                                                        ORDER_METHOD_LOG,    ORDER_METHOD_SEARCH, ORDER_METHOD_LOG,
307                                                        ORDER_METHOD_SEARCH})[level];
308
309     if (s->options.min_partition_order > s->options.max_partition_order) {
310         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid partition orders: min=%d max=%d\n",
311                s->options.min_partition_order, s->options.max_partition_order);
312         return AVERROR(EINVAL);
313     }
314     if (s->options.min_partition_order < 0)
315         s->options.min_partition_order = ((int[]){  2,  2,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0})[level];
316     if (s->options.max_partition_order < 0)
317         s->options.max_partition_order = ((int[]){  2,  2,  3,  3,  3,  8,  8,  8,  8,  8,  8,  8,  8})[level];
318
319     if (s->options.lpc_type == FF_LPC_TYPE_NONE) {
320         s->options.min_prediction_order = 0;
321     } else if (avctx->min_prediction_order >= 0) {
322         if (s->options.lpc_type == FF_LPC_TYPE_FIXED) {
323             if (avctx->min_prediction_order > MAX_FIXED_ORDER) {
324                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid min prediction order: %d\n",
325                        avctx->min_prediction_order);
326                 return -1;
327             }
328         } else if (avctx->min_prediction_order < MIN_LPC_ORDER ||
329                    avctx->min_prediction_order > MAX_LPC_ORDER) {
330             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid min prediction order: %d\n",
331                    avctx->min_prediction_order);
332             return -1;
333         }
334         s->options.min_prediction_order = avctx->min_prediction_order;
335     }
336     if (s->options.lpc_type == FF_LPC_TYPE_NONE) {
337         s->options.max_prediction_order = 0;
338     } else if (avctx->max_prediction_order >= 0) {
339         if (s->options.lpc_type == FF_LPC_TYPE_FIXED) {
340             if (avctx->max_prediction_order > MAX_FIXED_ORDER) {
341                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid max prediction order: %d\n",
342                        avctx->max_prediction_order);
343                 return -1;
344             }
345         } else if (avctx->max_prediction_order < MIN_LPC_ORDER ||
346                    avctx->max_prediction_order > MAX_LPC_ORDER) {
347             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid max prediction order: %d\n",
348                    avctx->max_prediction_order);
349             return -1;
350         }
351         s->options.max_prediction_order = avctx->max_prediction_order;
352     }
353     if (s->options.max_prediction_order < s->options.min_prediction_order) {
354         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid prediction orders: min=%d max=%d\n",
355                s->options.min_prediction_order, s->options.max_prediction_order);
356         return -1;
357     }
358
359     if (avctx->frame_size > 0) {
360         if (avctx->frame_size < FLAC_MIN_BLOCKSIZE ||
361                 avctx->frame_size > FLAC_MAX_BLOCKSIZE) {
362             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid block size: %d\n",
363                    avctx->frame_size);
364             return -1;
365         }
366     } else {
367         s->avctx->frame_size = select_blocksize(s->samplerate, s->options.block_time_ms);
368     }
369     s->max_blocksize = s->avctx->frame_size;
370
371     /* set maximum encoded frame size in verbatim mode */
372     s->max_framesize = ff_flac_get_max_frame_size(s->avctx->frame_size,
373                                                   s->channels,
374                                                   s->avctx->bits_per_raw_sample);
375
376     /* initialize MD5 context */
377     s->md5ctx = av_md5_alloc();
378     if (!s->md5ctx)
379         return AVERROR(ENOMEM);
380     av_md5_init(s->md5ctx);
381
382     streaminfo = av_malloc(FLAC_STREAMINFO_SIZE);
383     if (!streaminfo)
384         return AVERROR(ENOMEM);
385     write_streaminfo(s, streaminfo);
386     avctx->extradata = streaminfo;
387     avctx->extradata_size = FLAC_STREAMINFO_SIZE;
388
389     s->frame_count   = 0;
390     s->min_framesize = s->max_framesize;
391
392 #if FF_API_OLD_ENCODE_AUDIO
393     avctx->coded_frame = avcodec_alloc_frame();
394     if (!avctx->coded_frame)
395         return AVERROR(ENOMEM);
396 #endif
397
398     ret = ff_lpc_init(&s->lpc_ctx, avctx->frame_size,
399                       s->options.max_prediction_order, FF_LPC_TYPE_LEVINSON);
400
401     ff_dsputil_init(&s->dsp, avctx);
402     ff_flacdsp_init(&s->flac_dsp, avctx->sample_fmt,
403                     avctx->bits_per_raw_sample);
404
405     dprint_compression_options(s);
406
407     return ret;
408 }
409
410
411 static void init_frame(FlacEncodeContext *s, int nb_samples)
412 {
413     int i, ch;
414     FlacFrame *frame;
415
416     frame = &s->frame;
417
418     for (i = 0; i < 16; i++) {
419         if (nb_samples == ff_flac_blocksize_table[i]) {
420             frame->blocksize  = ff_flac_blocksize_table[i];
421             frame->bs_code[0] = i;
422             frame->bs_code[1] = 0;
423             break;
424         }
425     }
426     if (i == 16) {
427         frame->blocksize = nb_samples;
428         if (frame->blocksize <= 256) {
429             frame->bs_code[0] = 6;
430             frame->bs_code[1] = frame->blocksize-1;
431         } else {
432             frame->bs_code[0] = 7;
433             frame->bs_code[1] = frame->blocksize-1;
434         }
435     }
436
437     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
438         frame->subframes[ch].wasted = 0;
439         frame->subframes[ch].obits  = s->avctx->bits_per_raw_sample;
440     }
441
442     frame->verbatim_only = 0;
443 }
444
445
446 /**
447  * Copy channel-interleaved input samples into separate subframes.
448  */
449 static void copy_samples(FlacEncodeContext *s, const void *samples)
450 {
451     int i, j, ch;
452     FlacFrame *frame;
453     int shift = av_get_bytes_per_sample(s->avctx->sample_fmt) * 8 -
454                 s->avctx->bits_per_raw_sample;
455
456 #define COPY_SAMPLES(bits) do {                                     \
457     const int ## bits ## _t *samples0 = samples;                    \
458     frame = &s->frame;                                              \
459     for (i = 0, j = 0; i < frame->blocksize; i++)                   \
460         for (ch = 0; ch < s->channels; ch++, j++)                   \
461             frame->subframes[ch].samples[i] = samples0[j] >> shift; \
462 } while (0)
463
464     if (s->avctx->sample_fmt == AV_SAMPLE_FMT_S16)
465         COPY_SAMPLES(16);
466     else
467         COPY_SAMPLES(32);
468 }
469
470
471 static uint64_t rice_count_exact(int32_t *res, int n, int k)
472 {
473     int i;
474     uint64_t count = 0;
475
476     for (i = 0; i < n; i++) {
477         int32_t v = -2 * res[i] - 1;
478         v ^= v >> 31;
479         count += (v >> k) + 1 + k;
480     }
481     return count;
482 }
483
484
485 static uint64_t subframe_count_exact(FlacEncodeContext *s, FlacSubframe *sub,
486                                      int pred_order)
487 {
488     int p, porder, psize;
489     int i, part_end;
490     uint64_t count = 0;
491
492     /* subframe header */
493     count += 8;
494
495     /* subframe */
496     if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_CONSTANT) {
497         count += sub->obits;
498     } else if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_VERBATIM) {
499         count += s->frame.blocksize * sub->obits;
500     } else {
501         /* warm-up samples */
502         count += pred_order * sub->obits;
503
504         /* LPC coefficients */
505         if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_LPC)
506             count += 4 + 5 + pred_order * s->options.lpc_coeff_precision;
507
508         /* rice-encoded block */
509         count += 2;
510
511         /* partition order */
512         porder = sub->rc.porder;
513         psize  = s->frame.blocksize >> porder;
514         count += 4;
515
516         /* residual */
517         i        = pred_order;
518         part_end = psize;
519         for (p = 0; p < 1 << porder; p++) {
520             int k = sub->rc.params[p];
521             count += 4;
522             count += rice_count_exact(&sub->residual[i], part_end - i, k);
523             i = part_end;
524             part_end = FFMIN(s->frame.blocksize, part_end + psize);
525         }
526     }
527
528     return count;
529 }
530
531
532 #define rice_encode_count(sum, n, k) (((n)*((k)+1))+((sum-(n>>1))>>(k)))
533
534 /**
535  * Solve for d/dk(rice_encode_count) = n-((sum-(n>>1))>>(k+1)) = 0.
536  */
537 static int find_optimal_param(uint64_t sum, int n)
538 {
539     int k;
540     uint64_t sum2;
541
542     if (sum <= n >> 1)
543         return 0;
544     sum2 = sum - (n >> 1);
545     k    = av_log2(av_clipl_int32(sum2 / n));
546     return FFMIN(k, MAX_RICE_PARAM);
547 }
548
549
550 static uint64_t calc_optimal_rice_params(RiceContext *rc, int porder,
551                                          uint64_t *sums, int n, int pred_order)
552 {
553     int i;
554     int k, cnt, part;
555     uint64_t all_bits;
556
557     part     = (1 << porder);
558     all_bits = 4 * part;
559
560     cnt = (n >> porder) - pred_order;
561     for (i = 0; i < part; i++) {
562         k = find_optimal_param(sums[i], cnt);
563         rc->params[i] = k;
564         all_bits += rice_encode_count(sums[i], cnt, k);
565         cnt = n >> porder;
566     }
567
568     rc->porder = porder;
569
570     return all_bits;
571 }
572
573
574 static void calc_sums(int pmin, int pmax, uint32_t *data, int n, int pred_order,
575                       uint64_t sums[][MAX_PARTITIONS])
576 {
577     int i, j;
578     int parts;
579     uint32_t *res, *res_end;
580
581     /* sums for highest level */
582     parts   = (1 << pmax);
583     res     = &data[pred_order];
584     res_end = &data[n >> pmax];
585     for (i = 0; i < parts; i++) {
586         uint64_t sum = 0;
587         while (res < res_end)
588             sum += *(res++);
589         sums[pmax][i] = sum;
590         res_end += n >> pmax;
591     }
592     /* sums for lower levels */
593     for (i = pmax - 1; i >= pmin; i--) {
594         parts = (1 << i);
595         for (j = 0; j < parts; j++)
596             sums[i][j] = sums[i+1][2*j] + sums[i+1][2*j+1];
597     }
598 }
599
600
601 static uint64_t calc_rice_params(RiceContext *rc, int pmin, int pmax,
602                                  int32_t *data, int n, int pred_order)
603 {
604     int i;
605     uint64_t bits[MAX_PARTITION_ORDER+1];
606     int opt_porder;
607     RiceContext tmp_rc;
608     uint32_t *udata;
609     uint64_t sums[MAX_PARTITION_ORDER+1][MAX_PARTITIONS];
610
611     assert(pmin >= 0 && pmin <= MAX_PARTITION_ORDER);
612     assert(pmax >= 0 && pmax <= MAX_PARTITION_ORDER);
613     assert(pmin <= pmax);
614
615     udata = av_malloc(n * sizeof(uint32_t));
616     for (i = 0; i < n; i++)
617         udata[i] = (2*data[i]) ^ (data[i]>>31);
618
619     calc_sums(pmin, pmax, udata, n, pred_order, sums);
620
621     opt_porder = pmin;
622     bits[pmin] = UINT32_MAX;
623     for (i = pmin; i <= pmax; i++) {
624         bits[i] = calc_optimal_rice_params(&tmp_rc, i, sums[i], n, pred_order);
625         if (bits[i] <= bits[opt_porder]) {
626             opt_porder = i;
627             *rc = tmp_rc;
628         }
629     }
630
631     av_freep(&udata);
632     return bits[opt_porder];
633 }
634
635
636 static int get_max_p_order(int max_porder, int n, int order)
637 {
638     int porder = FFMIN(max_porder, av_log2(n^(n-1)));
639     if (order > 0)
640         porder = FFMIN(porder, av_log2(n/order));
641     return porder;
642 }
643
644
645 static uint64_t find_subframe_rice_params(FlacEncodeContext *s,
646                                           FlacSubframe *sub, int pred_order)
647 {
648     int pmin = get_max_p_order(s->options.min_partition_order,
649                                s->frame.blocksize, pred_order);
650     int pmax = get_max_p_order(s->options.max_partition_order,
651                                s->frame.blocksize, pred_order);
652
653     uint64_t bits = 8 + pred_order * sub->obits + 2 + 4;
654     if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_LPC)
655         bits += 4 + 5 + pred_order * s->options.lpc_coeff_precision;
656     bits += calc_rice_params(&sub->rc, pmin, pmax, sub->residual,
657                              s->frame.blocksize, pred_order);
658     return bits;
659 }
660
661
662 static void encode_residual_fixed(int32_t *res, const int32_t *smp, int n,
663                                   int order)
664 {
665     int i;
666
667     for (i = 0; i < order; i++)
668         res[i] = smp[i];
669
670     if (order == 0) {
671         for (i = order; i < n; i++)
672             res[i] = smp[i];
673     } else if (order == 1) {
674         for (i = order; i < n; i++)
675             res[i] = smp[i] - smp[i-1];
676     } else if (order == 2) {
677         int a = smp[order-1] - smp[order-2];
678         for (i = order; i < n; i += 2) {
679             int b    = smp[i  ] - smp[i-1];
680             res[i]   = b - a;
681             a        = smp[i+1] - smp[i  ];
682             res[i+1] = a - b;
683         }
684     } else if (order == 3) {
685         int a = smp[order-1] -   smp[order-2];
686         int c = smp[order-1] - 2*smp[order-2] + smp[order-3];
687         for (i = order; i < n; i += 2) {
688             int b    = smp[i  ] - smp[i-1];
689             int d    = b - a;
690             res[i]   = d - c;
691             a        = smp[i+1] - smp[i  ];
692             c        = a - b;
693             res[i+1] = c - d;
694         }
695     } else {
696         int a = smp[order-1] -   smp[order-2];
697         int c = smp[order-1] - 2*smp[order-2] +   smp[order-3];
698         int e = smp[order-1] - 3*smp[order-2] + 3*smp[order-3] - smp[order-4];
699         for (i = order; i < n; i += 2) {
700             int b    = smp[i  ] - smp[i-1];
701             int d    = b - a;
702             int f    = d - c;
703             res[i  ] = f - e;
704             a        = smp[i+1] - smp[i  ];
705             c        = a - b;
706             e        = c - d;
707             res[i+1] = e - f;
708         }
709     }
710 }
711
712
713 static int encode_residual_ch(FlacEncodeContext *s, int ch)
714 {
715     int i, n;
716     int min_order, max_order, opt_order, omethod;
717     FlacFrame *frame;
718     FlacSubframe *sub;
719     int32_t coefs[MAX_LPC_ORDER][MAX_LPC_ORDER];
720     int shift[MAX_LPC_ORDER];
721     int32_t *res, *smp;
722
723     frame = &s->frame;
724     sub   = &frame->subframes[ch];
725     res   = sub->residual;
726     smp   = sub->samples;
727     n     = frame->blocksize;
728
729     /* CONSTANT */
730     for (i = 1; i < n; i++)
731         if(smp[i] != smp[0])
732             break;
733     if (i == n) {
734         sub->type = sub->type_code = FLAC_SUBFRAME_CONSTANT;
735         res[0] = smp[0];
736         return subframe_count_exact(s, sub, 0);
737     }
738
739     /* VERBATIM */
740     if (frame->verbatim_only || n < 5) {
741         sub->type = sub->type_code = FLAC_SUBFRAME_VERBATIM;
742         memcpy(res, smp, n * sizeof(int32_t));
743         return subframe_count_exact(s, sub, 0);
744     }
745
746     min_order  = s->options.min_prediction_order;
747     max_order  = s->options.max_prediction_order;
748     omethod    = s->options.prediction_order_method;
749
750     /* FIXED */
751     sub->type = FLAC_SUBFRAME_FIXED;
752     if (s->options.lpc_type == FF_LPC_TYPE_NONE  ||
753         s->options.lpc_type == FF_LPC_TYPE_FIXED || n <= max_order) {
754         uint64_t bits[MAX_FIXED_ORDER+1];
755         if (max_order > MAX_FIXED_ORDER)
756             max_order = MAX_FIXED_ORDER;
757         opt_order = 0;
758         bits[0]   = UINT32_MAX;
759         for (i = min_order; i <= max_order; i++) {
760             encode_residual_fixed(res, smp, n, i);
761             bits[i] = find_subframe_rice_params(s, sub, i);
762             if (bits[i] < bits[opt_order])
763                 opt_order = i;
764         }
765         sub->order     = opt_order;
766         sub->type_code = sub->type | sub->order;
767         if (sub->order != max_order) {
768             encode_residual_fixed(res, smp, n, sub->order);
769             find_subframe_rice_params(s, sub, sub->order);
770         }
771         return subframe_count_exact(s, sub, sub->order);
772     }
773
774     /* LPC */
775     sub->type = FLAC_SUBFRAME_LPC;
776     opt_order = ff_lpc_calc_coefs(&s->lpc_ctx, smp, n, min_order, max_order,
777                                   s->options.lpc_coeff_precision, coefs, shift, s->options.lpc_type,
778                                   s->options.lpc_passes, omethod,
779                                   MAX_LPC_SHIFT, 0);
780
781     if (omethod == ORDER_METHOD_2LEVEL ||
782         omethod == ORDER_METHOD_4LEVEL ||
783         omethod == ORDER_METHOD_8LEVEL) {
784         int levels = 1 << omethod;
785         uint64_t bits[1 << ORDER_METHOD_8LEVEL];
786         int order;
787         int opt_index   = levels-1;
788         opt_order       = max_order-1;
789         bits[opt_index] = UINT32_MAX;
790         for (i = levels-1; i >= 0; i--) {
791             order = min_order + (((max_order-min_order+1) * (i+1)) / levels)-1;
792             if (order < 0)
793                 order = 0;
794             s->flac_dsp.lpc_encode(res, smp, n, order+1, coefs[order],
795                                    shift[order]);
796             bits[i] = find_subframe_rice_params(s, sub, order+1);
797             if (bits[i] < bits[opt_index]) {
798                 opt_index = i;
799                 opt_order = order;
800             }
801         }
802         opt_order++;
803     } else if (omethod == ORDER_METHOD_SEARCH) {
804         // brute-force optimal order search
805         uint64_t bits[MAX_LPC_ORDER];
806         opt_order = 0;
807         bits[0]   = UINT32_MAX;
808         for (i = min_order-1; i < max_order; i++) {
809             s->flac_dsp.lpc_encode(res, smp, n, i+1, coefs[i], shift[i]);
810             bits[i] = find_subframe_rice_params(s, sub, i+1);
811             if (bits[i] < bits[opt_order])
812                 opt_order = i;
813         }
814         opt_order++;
815     } else if (omethod == ORDER_METHOD_LOG) {
816         uint64_t bits[MAX_LPC_ORDER];
817         int step;
818
819         opt_order = min_order - 1 + (max_order-min_order)/3;
820         memset(bits, -1, sizeof(bits));
821
822         for (step = 16; step; step >>= 1) {
823             int last = opt_order;
824             for (i = last-step; i <= last+step; i += step) {
825                 if (i < min_order-1 || i >= max_order || bits[i] < UINT32_MAX)
826                     continue;
827                 s->flac_dsp.lpc_encode(res, smp, n, i+1, coefs[i], shift[i]);
828                 bits[i] = find_subframe_rice_params(s, sub, i+1);
829                 if (bits[i] < bits[opt_order])
830                     opt_order = i;
831             }
832         }
833         opt_order++;
834     }
835
836     sub->order     = opt_order;
837     sub->type_code = sub->type | (sub->order-1);
838     sub->shift     = shift[sub->order-1];
839     for (i = 0; i < sub->order; i++)
840         sub->coefs[i] = coefs[sub->order-1][i];
841
842     s->flac_dsp.lpc_encode(res, smp, n, sub->order, sub->coefs, sub->shift);
843
844     find_subframe_rice_params(s, sub, sub->order);
845
846     return subframe_count_exact(s, sub, sub->order);
847 }
848
849
850 static int count_frame_header(FlacEncodeContext *s)
851 {
852     uint8_t av_unused tmp;
853     int count;
854
855     /*
856     <14> Sync code
857     <1>  Reserved
858     <1>  Blocking strategy
859     <4>  Block size in inter-channel samples
860     <4>  Sample rate
861     <4>  Channel assignment
862     <3>  Sample size in bits
863     <1>  Reserved
864     */
865     count = 32;
866
867     /* coded frame number */
868     PUT_UTF8(s->frame_count, tmp, count += 8;)
869
870     /* explicit block size */
871     if (s->frame.bs_code[0] == 6)
872         count += 8;
873     else if (s->frame.bs_code[0] == 7)
874         count += 16;
875
876     /* explicit sample rate */
877     count += ((s->sr_code[0] == 12) + (s->sr_code[0] > 12)) * 8;
878
879     /* frame header CRC-8 */
880     count += 8;
881
882     return count;
883 }
884
885
886 static int encode_frame(FlacEncodeContext *s)
887 {
888     int ch;
889     uint64_t count;
890
891     count = count_frame_header(s);
892
893     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++)
894         count += encode_residual_ch(s, ch);
895
896     count += (8 - (count & 7)) & 7; // byte alignment
897     count += 16;                    // CRC-16
898
899     count >>= 3;
900     if (count > INT_MAX)
901         return AVERROR_BUG;
902     return count;
903 }
904
905
906 static void remove_wasted_bits(FlacEncodeContext *s)
907 {
908     int ch, i;
909
910     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
911         FlacSubframe *sub = &s->frame.subframes[ch];
912         int32_t v         = 0;
913
914         for (i = 0; i < s->frame.blocksize; i++) {
915             v |= sub->samples[i];
916             if (v & 1)
917                 break;
918         }
919
920         if (v && !(v & 1)) {
921             v = av_ctz(v);
922
923             for (i = 0; i < s->frame.blocksize; i++)
924                 sub->samples[i] >>= v;
925
926             sub->wasted = v;
927             sub->obits -= v;
928         }
929     }
930 }
931
932
933 static int estimate_stereo_mode(int32_t *left_ch, int32_t *right_ch, int n)
934 {
935     int i, best;
936     int32_t lt, rt;
937     uint64_t sum[4];
938     uint64_t score[4];
939     int k;
940
941     /* calculate sum of 2nd order residual for each channel */
942     sum[0] = sum[1] = sum[2] = sum[3] = 0;
943     for (i = 2; i < n; i++) {
944         lt = left_ch[i]  - 2*left_ch[i-1]  + left_ch[i-2];
945         rt = right_ch[i] - 2*right_ch[i-1] + right_ch[i-2];
946         sum[2] += FFABS((lt + rt) >> 1);
947         sum[3] += FFABS(lt - rt);
948         sum[0] += FFABS(lt);
949         sum[1] += FFABS(rt);
950     }
951     /* estimate bit counts */
952     for (i = 0; i < 4; i++) {
953         k      = find_optimal_param(2 * sum[i], n);
954         sum[i] = rice_encode_count( 2 * sum[i], n, k);
955     }
956
957     /* calculate score for each mode */
958     score[0] = sum[0] + sum[1];
959     score[1] = sum[0] + sum[3];
960     score[2] = sum[1] + sum[3];
961     score[3] = sum[2] + sum[3];
962
963     /* return mode with lowest score */
964     best = 0;
965     for (i = 1; i < 4; i++)
966         if (score[i] < score[best])
967             best = i;
968
969     return best;
970 }
971
972
973 /**
974  * Perform stereo channel decorrelation.
975  */
976 static void channel_decorrelation(FlacEncodeContext *s)
977 {
978     FlacFrame *frame;
979     int32_t *left, *right;
980     int i, n;
981
982     frame = &s->frame;
983     n     = frame->blocksize;
984     left  = frame->subframes[0].samples;
985     right = frame->subframes[1].samples;
986
987     if (s->channels != 2) {
988         frame->ch_mode = FLAC_CHMODE_INDEPENDENT;
989         return;
990     }
991
992     if (s->options.ch_mode < 0)
993         frame->ch_mode = estimate_stereo_mode(left, right, n);
994     else
995         frame->ch_mode = s->options.ch_mode;
996
997     /* perform decorrelation and adjust bits-per-sample */
998     if (frame->ch_mode == FLAC_CHMODE_INDEPENDENT)
999         return;
1000     if (frame->ch_mode == FLAC_CHMODE_MID_SIDE) {
1001         int32_t tmp;
1002         for (i = 0; i < n; i++) {
1003             tmp      = left[i];
1004             left[i]  = (tmp + right[i]) >> 1;
1005             right[i] =  tmp - right[i];
1006         }
1007         frame->subframes[1].obits++;
1008     } else if (frame->ch_mode == FLAC_CHMODE_LEFT_SIDE) {
1009         for (i = 0; i < n; i++)
1010             right[i] = left[i] - right[i];
1011         frame->subframes[1].obits++;
1012     } else {
1013         for (i = 0; i < n; i++)
1014             left[i] -= right[i];
1015         frame->subframes[0].obits++;
1016     }
1017 }
1018
1019
1020 static void write_utf8(PutBitContext *pb, uint32_t val)
1021 {
1022     uint8_t tmp;
1023     PUT_UTF8(val, tmp, put_bits(pb, 8, tmp);)
1024 }
1025
1026
1027 static void write_frame_header(FlacEncodeContext *s)
1028 {
1029     FlacFrame *frame;
1030     int crc;
1031
1032     frame = &s->frame;
1033
1034     put_bits(&s->pb, 16, 0xFFF8);
1035     put_bits(&s->pb, 4, frame->bs_code[0]);
1036     put_bits(&s->pb, 4, s->sr_code[0]);
1037
1038     if (frame->ch_mode == FLAC_CHMODE_INDEPENDENT)
1039         put_bits(&s->pb, 4, s->channels-1);
1040     else
1041         put_bits(&s->pb, 4, frame->ch_mode + FLAC_MAX_CHANNELS - 1);
1042
1043     put_bits(&s->pb, 3, s->bps_code);
1044     put_bits(&s->pb, 1, 0);
1045     write_utf8(&s->pb, s->frame_count);
1046
1047     if (frame->bs_code[0] == 6)
1048         put_bits(&s->pb, 8, frame->bs_code[1]);
1049     else if (frame->bs_code[0] == 7)
1050         put_bits(&s->pb, 16, frame->bs_code[1]);
1051
1052     if (s->sr_code[0] == 12)
1053         put_bits(&s->pb, 8, s->sr_code[1]);
1054     else if (s->sr_code[0] > 12)
1055         put_bits(&s->pb, 16, s->sr_code[1]);
1056
1057     flush_put_bits(&s->pb);
1058     crc = av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_8_ATM), 0, s->pb.buf,
1059                  put_bits_count(&s->pb) >> 3);
1060     put_bits(&s->pb, 8, crc);
1061 }
1062
1063
1064 static void write_subframes(FlacEncodeContext *s)
1065 {
1066     int ch;
1067
1068     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
1069         FlacSubframe *sub = &s->frame.subframes[ch];
1070         int i, p, porder, psize;
1071         int32_t *part_end;
1072         int32_t *res       =  sub->residual;
1073         int32_t *frame_end = &sub->residual[s->frame.blocksize];
1074
1075         /* subframe header */
1076         put_bits(&s->pb, 1, 0);
1077         put_bits(&s->pb, 6, sub->type_code);
1078         put_bits(&s->pb, 1, !!sub->wasted);
1079         if (sub->wasted)
1080             put_bits(&s->pb, sub->wasted, 1);
1081
1082         /* subframe */
1083         if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_CONSTANT) {
1084             put_sbits(&s->pb, sub->obits, res[0]);
1085         } else if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_VERBATIM) {
1086             while (res < frame_end)
1087                 put_sbits(&s->pb, sub->obits, *res++);
1088         } else {
1089             /* warm-up samples */
1090             for (i = 0; i < sub->order; i++)
1091                 put_sbits(&s->pb, sub->obits, *res++);
1092
1093             /* LPC coefficients */
1094             if (sub->type == FLAC_SUBFRAME_LPC) {
1095                 int cbits = s->options.lpc_coeff_precision;
1096                 put_bits( &s->pb, 4, cbits-1);
1097                 put_sbits(&s->pb, 5, sub->shift);
1098                 for (i = 0; i < sub->order; i++)
1099                     put_sbits(&s->pb, cbits, sub->coefs[i]);
1100             }
1101
1102             /* rice-encoded block */
1103             put_bits(&s->pb, 2, 0);
1104
1105             /* partition order */
1106             porder  = sub->rc.porder;
1107             psize   = s->frame.blocksize >> porder;
1108             put_bits(&s->pb, 4, porder);
1109
1110             /* residual */
1111             part_end  = &sub->residual[psize];
1112             for (p = 0; p < 1 << porder; p++) {
1113                 int k = sub->rc.params[p];
1114                 put_bits(&s->pb, 4, k);
1115                 while (res < part_end)
1116                     set_sr_golomb_flac(&s->pb, *res++, k, INT32_MAX, 0);
1117                 part_end = FFMIN(frame_end, part_end + psize);
1118             }
1119         }
1120     }
1121 }
1122
1123
1124 static void write_frame_footer(FlacEncodeContext *s)
1125 {
1126     int crc;
1127     flush_put_bits(&s->pb);
1128     crc = av_bswap16(av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_16_ANSI), 0, s->pb.buf,
1129                             put_bits_count(&s->pb)>>3));
1130     put_bits(&s->pb, 16, crc);
1131     flush_put_bits(&s->pb);
1132 }
1133
1134
1135 static int write_frame(FlacEncodeContext *s, AVPacket *avpkt)
1136 {
1137     init_put_bits(&s->pb, avpkt->data, avpkt->size);
1138     write_frame_header(s);
1139     write_subframes(s);
1140     write_frame_footer(s);
1141     return put_bits_count(&s->pb) >> 3;
1142 }
1143
1144
1145 static int update_md5_sum(FlacEncodeContext *s, const void *samples)
1146 {
1147     const uint8_t *buf;
1148     int buf_size = s->frame.blocksize * s->channels *
1149                    ((s->avctx->bits_per_raw_sample + 7) / 8);
1150
1151     if (s->avctx->bits_per_raw_sample > 16 || HAVE_BIGENDIAN) {
1152         av_fast_malloc(&s->md5_buffer, &s->md5_buffer_size, buf_size);
1153         if (!s->md5_buffer)
1154             return AVERROR(ENOMEM);
1155     }
1156
1157     if (s->avctx->bits_per_raw_sample <= 16) {
1158         buf = (const uint8_t *)samples;
1159 #if HAVE_BIGENDIAN
1160         s->dsp.bswap16_buf((uint16_t *)s->md5_buffer,
1161                            (const uint16_t *)samples, buf_size / 2);
1162         buf = s->md5_buffer;
1163 #endif
1164     } else {
1165         int i;
1166         const int32_t *samples0 = samples;
1167         uint8_t *tmp            = s->md5_buffer;
1168
1169         for (i = 0; i < s->frame.blocksize * s->channels; i++) {
1170             int32_t v = samples0[i] >> 8;
1171             *tmp++    = (v      ) & 0xFF;
1172             *tmp++    = (v >>  8) & 0xFF;
1173             *tmp++    = (v >> 16) & 0xFF;
1174         }
1175         buf = s->md5_buffer;
1176     }
1177     av_md5_update(s->md5ctx, buf, buf_size);
1178
1179     return 0;
1180 }
1181
1182
1183 static int flac_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt,
1184                              const AVFrame *frame, int *got_packet_ptr)
1185 {
1186     FlacEncodeContext *s;
1187     int frame_bytes, out_bytes, ret;
1188
1189     s = avctx->priv_data;
1190
1191     /* when the last block is reached, update the header in extradata */
1192     if (!frame) {
1193         s->max_framesize = s->max_encoded_framesize;
1194         av_md5_final(s->md5ctx, s->md5sum);
1195         write_streaminfo(s, avctx->extradata);
1196         return 0;
1197     }
1198
1199     /* change max_framesize for small final frame */
1200     if (frame->nb_samples < s->frame.blocksize) {
1201         s->max_framesize = ff_flac_get_max_frame_size(frame->nb_samples,
1202                                                       s->channels,
1203                                                       avctx->bits_per_raw_sample);
1204     }
1205
1206     init_frame(s, frame->nb_samples);
1207
1208     copy_samples(s, frame->data[0]);
1209
1210     channel_decorrelation(s);
1211
1212     remove_wasted_bits(s);
1213
1214     frame_bytes = encode_frame(s);
1215
1216     /* fallback to verbatim mode if the compressed frame is larger than it
1217        would be if encoded uncompressed. */
1218     if (frame_bytes < 0 || frame_bytes > s->max_framesize) {
1219         s->frame.verbatim_only = 1;
1220         frame_bytes = encode_frame(s);
1221         if (frame_bytes < 0) {
1222             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Bad frame count\n");
1223             return frame_bytes;
1224         }
1225     }
1226
1227     if ((ret = ff_alloc_packet(avpkt, frame_bytes))) {
1228         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error getting output packet\n");
1229         return ret;
1230     }
1231
1232     out_bytes = write_frame(s, avpkt);
1233
1234     s->frame_count++;
1235     s->sample_count += frame->nb_samples;
1236     if ((ret = update_md5_sum(s, frame->data[0])) < 0) {
1237         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error updating MD5 checksum\n");
1238         return ret;
1239     }
1240     if (out_bytes > s->max_encoded_framesize)
1241         s->max_encoded_framesize = out_bytes;
1242     if (out_bytes < s->min_framesize)
1243         s->min_framesize = out_bytes;
1244
1245     avpkt->pts      = frame->pts;
1246     avpkt->duration = ff_samples_to_time_base(avctx, frame->nb_samples);
1247     avpkt->size     = out_bytes;
1248     *got_packet_ptr = 1;
1249     return 0;
1250 }
1251
1252
1253 static av_cold int flac_encode_close(AVCodecContext *avctx)
1254 {
1255     if (avctx->priv_data) {
1256         FlacEncodeContext *s = avctx->priv_data;
1257         av_freep(&s->md5ctx);
1258         av_freep(&s->md5_buffer);
1259         ff_lpc_end(&s->lpc_ctx);
1260     }
1261     av_freep(&avctx->extradata);
1262     avctx->extradata_size = 0;
1263 #if FF_API_OLD_ENCODE_AUDIO
1264     av_freep(&avctx->coded_frame);
1265 #endif
1266     return 0;
1267 }
1268
1269 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM | AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM
1270 static const AVOption options[] = {
1271 { "lpc_coeff_precision", "LPC coefficient precision", offsetof(FlacEncodeContext, options.lpc_coeff_precision), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 15 }, 0, MAX_LPC_PRECISION, FLAGS },
1272 { "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" },
1273 { "none",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = FF_LPC_TYPE_NONE },     INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "lpc_type" },
1274 { "fixed",    NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = FF_LPC_TYPE_FIXED },    INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "lpc_type" },
1275 { "levinson", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = FF_LPC_TYPE_LEVINSON }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "lpc_type" },
1276 { "cholesky", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = FF_LPC_TYPE_CHOLESKY }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "lpc_type" },
1277 { "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 },
1278 { "min_partition_order",  NULL, offsetof(FlacEncodeContext, options.min_partition_order),  AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1 },      -1, MAX_PARTITION_ORDER, FLAGS },
1279 { "max_partition_order",  NULL, offsetof(FlacEncodeContext, options.max_partition_order),  AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1 },      -1, MAX_PARTITION_ORDER, FLAGS },
1280 { "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" },
1281 { "estimation", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ORDER_METHOD_EST },    INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "predm" },
1282 { "2level",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ORDER_METHOD_2LEVEL }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "predm" },
1283 { "4level",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ORDER_METHOD_4LEVEL }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "predm" },
1284 { "8level",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ORDER_METHOD_8LEVEL }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "predm" },
1285 { "search",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ORDER_METHOD_SEARCH }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "predm" },
1286 { "log",        NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ORDER_METHOD_LOG },    INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "predm" },
1287 { "ch_mode", "Stereo decorrelation mode", offsetof(FlacEncodeContext, options.ch_mode), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = -1 }, -1, FLAC_CHMODE_MID_SIDE, FLAGS, "ch_mode" },
1288 { "auto",       NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = -1                      }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "ch_mode" },
1289 { "indep",      NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FLAC_CHMODE_INDEPENDENT }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "ch_mode" },
1290 { "left_side",  NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FLAC_CHMODE_LEFT_SIDE   }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "ch_mode" },
1291 { "right_side", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FLAC_CHMODE_RIGHT_SIDE  }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "ch_mode" },
1292 { "mid_side",   NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FLAC_CHMODE_MID_SIDE    }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "ch_mode" },
1293 { NULL },
1294 };
1295
1296 static const AVClass flac_encoder_class = {
1297     "FLAC encoder",
1298     av_default_item_name,
1299     options,
1300     LIBAVUTIL_VERSION_INT,
1301 };
1302
1303 AVCodec ff_flac_encoder = {
1304     .name           = "flac",
1305     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1306     .id             = AV_CODEC_ID_FLAC,
1307     .priv_data_size = sizeof(FlacEncodeContext),
1308     .init           = flac_encode_init,
1309     .encode2        = flac_encode_frame,
1310     .close          = flac_encode_close,
1311     .capabilities   = CODEC_CAP_SMALL_LAST_FRAME | CODEC_CAP_DELAY,
1312     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]){ AV_SAMPLE_FMT_S16,
1313                                                      AV_SAMPLE_FMT_S32,
1314                                                      AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1315     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("FLAC (Free Lossless Audio Codec)"),
1316     .priv_class     = &flac_encoder_class,
1317 };