libavcodec/flacenc.c

   1 /**
   2  * FLAC audio encoder
   3  * Copyright (c) 2006  Justin Ruggles <justin.ruggles@gmail.com>
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 #include "libavutil/crc.h"
  23 #include "libavutil/lls.h"
  24 #include "libavutil/md5.h"
  25 #include "avcodec.h"
  26 #include "bitstream.h"
  27 #include "dsputil.h"
  28 #include "golomb.h"
  29 #include "lpc.h"
  30
  31 #define FLAC_MAX_CH  8
  32 #define FLAC_MIN_BLOCKSIZE  16
  33 #define FLAC_MAX_BLOCKSIZE  65535
  34
  35 #define FLAC_SUBFRAME_CONSTANT  0
  36 #define FLAC_SUBFRAME_VERBATIM  1
  37 #define FLAC_SUBFRAME_FIXED     8
  38 #define FLAC_SUBFRAME_LPC      32
  39
  40 #define FLAC_CHMODE_NOT_STEREO      0
  41 #define FLAC_CHMODE_LEFT_RIGHT      1
  42 #define FLAC_CHMODE_LEFT_SIDE       8
  43 #define FLAC_CHMODE_RIGHT_SIDE      9
  44 #define FLAC_CHMODE_MID_SIDE       10
  45
  46 #define FLAC_STREAMINFO_SIZE  34
  47
  48 #define MAX_FIXED_ORDER     4
  49 #define MAX_PARTITION_ORDER 8
  50 #define MAX_PARTITIONS     (1 << MAX_PARTITION_ORDER)
  51 #define MAX_LPC_PRECISION  15
  52 #define MAX_LPC_SHIFT      15
  53 #define MAX_RICE_PARAM     14
  54
  55 typedef struct CompressionOptions {
  56     int compression_level;
  57     int block_time_ms;
  58     int use_lpc;
  59     int lpc_coeff_precision;
  60     int min_prediction_order;
  61     int max_prediction_order;
  62     int prediction_order_method;
  63     int min_partition_order;
  64     int max_partition_order;
  65 } CompressionOptions;
  66
  67 typedef struct RiceContext {
  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 order;
  77     int32_t coefs[MAX_LPC_ORDER];
  78     int shift;
  79     RiceContext rc;
  80     int32_t samples[FLAC_MAX_BLOCKSIZE];
  81     int32_t residual[FLAC_MAX_BLOCKSIZE+1];
  82 } FlacSubframe;
  83
  84 typedef struct FlacFrame {
  85     FlacSubframe subframes[FLAC_MAX_CH];
  86     int blocksize;
  87     int bs_code[2];
  88     uint8_t crc8;
  89     int ch_mode;
  90 } FlacFrame;
  91
  92 typedef struct FlacEncodeContext {
  93     PutBitContext pb;
  94     int channels;
  95     int ch_code;
  96     int samplerate;
  97     int sr_code[2];
  98     int max_framesize;
  99     uint32_t frame_count;
 100     uint64_t sample_count;
 101     uint8_t md5sum[16];
 102     FlacFrame frame;
 103     CompressionOptions options;
 104     AVCodecContext *avctx;
 105     DSPContext dsp;
 106     struct AVMD5 *md5ctx;
 107 } FlacEncodeContext;
 108
 109 static const int flac_samplerates[16] = {
 110     0, 0, 0, 0,
 111     8000, 16000, 22050, 24000, 32000, 44100, 48000, 96000,
 112     0, 0, 0, 0
 113 };
 114
 115 static const int flac_blocksizes[16] = {
 116     0,
 117     192,
 118     576, 1152, 2304, 4608,
 119     0, 0,
 120     256, 512, 1024, 2048, 4096, 8192, 16384, 32768
 121 };
 122
 123 /**
 124  * Writes streaminfo metadata block to byte array
 125  */
 126 static void write_streaminfo(FlacEncodeContext *s, uint8_t *header)
 127 {
 128     PutBitContext pb;
 129
 130     memset(header, 0, FLAC_STREAMINFO_SIZE);
 131     init_put_bits(&pb, header, FLAC_STREAMINFO_SIZE);
 132
 133     /* streaminfo metadata block */
 134     put_bits(&pb, 16, s->avctx->frame_size);
 135     put_bits(&pb, 16, s->avctx->frame_size);
 136     put_bits(&pb, 24, 0);
 137     put_bits(&pb, 24, s->max_framesize);
 138     put_bits(&pb, 20, s->samplerate);
 139     put_bits(&pb, 3, s->channels-1);
 140     put_bits(&pb, 5, 15);       /* bits per sample - 1 */
 141     /* write 36-bit sample count in 2 put_bits() calls */
 142     put_bits(&pb, 24, (s->sample_count & 0xFFFFFF000LL) >> 12);
 143     put_bits(&pb, 12,  s->sample_count & 0x000000FFFLL);
 144     flush_put_bits(&pb);
 145     memcpy(&header[18], s->md5sum, 16);
 146 }
 147
 148 /**
 149  * Sets blocksize based on samplerate
 150  * Chooses the closest predefined blocksize >= BLOCK_TIME_MS milliseconds
 151  */
 152 static int select_blocksize(int samplerate, int block_time_ms)
 153 {
 154     int i;
 155     int target;
 156     int blocksize;
 157
 158     assert(samplerate > 0);
 159     blocksize = flac_blocksizes[1];
 160     target = (samplerate * block_time_ms) / 1000;
 161     for(i=0; i<16; i++) {
 162         if(target >= flac_blocksizes[i] && flac_blocksizes[i] > blocksize) {
 163             blocksize = flac_blocksizes[i];
 164         }
 165     }
 166     return blocksize;
 167 }
 168
 169 static av_cold int flac_encode_init(AVCodecContext *avctx)
 170 {
 171     int freq = avctx->sample_rate;
 172     int channels = avctx->channels;
 173     FlacEncodeContext *s = avctx->priv_data;
 174     int i, level;
 175     uint8_t *streaminfo;
 176
 177     s->avctx = avctx;
 178
 179     dsputil_init(&s->dsp, avctx);
 180
 181     if(avctx->sample_fmt != SAMPLE_FMT_S16) {
 182         return -1;
 183     }
 184
 185     if(channels < 1 || channels > FLAC_MAX_CH) {
 186         return -1;
 187     }
 188     s->channels = channels;
 189     s->ch_code = s->channels-1;
 190
 191     /* find samplerate in table */
 192     if(freq < 1)
 193         return -1;
 194     for(i=4; i<12; i++) {
 195         if(freq == flac_samplerates[i]) {
 196             s->samplerate = flac_samplerates[i];
 197             s->sr_code[0] = i;
 198             s->sr_code[1] = 0;
 199             break;
 200         }
 201     }
 202     /* if not in table, samplerate is non-standard */
 203     if(i == 12) {
 204         if(freq % 1000 == 0 && freq < 255000) {
 205             s->sr_code[0] = 12;
 206             s->sr_code[1] = freq / 1000;
 207         } else if(freq % 10 == 0 && freq < 655350) {
 208             s->sr_code[0] = 14;
 209             s->sr_code[1] = freq / 10;
 210         } else if(freq < 65535) {
 211             s->sr_code[0] = 13;
 212             s->sr_code[1] = freq;
 213         } else {
 214             return -1;
 215         }
 216         s->samplerate = freq;
 217     }
 218
 219     /* set compression option defaults based on avctx->compression_level */
 220     if(avctx->compression_level < 0) {
 221         s->options.compression_level = 5;
 222     } else {
 223         s->options.compression_level = avctx->compression_level;
 224     }
 225     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " compression: %d\n", s->options.compression_level);
 226
 227     level= s->options.compression_level;
 228     if(level > 12) {
 229         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid compression level: %d\n",
 230                s->options.compression_level);
 231         return -1;
 232     }
 233
 234     s->options.block_time_ms       = ((int[]){ 27, 27, 27,105,105,105,105,105,105,105,105,105,105})[level];
 235     s->options.use_lpc             = ((int[]){  0,  0,  0,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1})[level];
 236     s->options.min_prediction_order= ((int[]){  2,  0,  0,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1})[level];
 237     s->options.max_prediction_order= ((int[]){  3,  4,  4,  6,  8,  8,  8,  8, 12, 12, 12, 32, 32})[level];
 238     s->options.prediction_order_method = ((int[]){ ORDER_METHOD_EST,    ORDER_METHOD_EST,    ORDER_METHOD_EST,
 239                                                    ORDER_METHOD_EST,    ORDER_METHOD_EST,    ORDER_METHOD_EST,
 240                                                    ORDER_METHOD_4LEVEL, ORDER_METHOD_LOG,    ORDER_METHOD_4LEVEL,
 241                                                    ORDER_METHOD_LOG,    ORDER_METHOD_SEARCH, ORDER_METHOD_LOG,
 242                                                    ORDER_METHOD_SEARCH})[level];
 243     s->options.min_partition_order = ((int[]){  2,  2,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0})[level];
 244     s->options.max_partition_order = ((int[]){  2,  2,  3,  3,  3,  8,  8,  8,  8,  8,  8,  8,  8})[level];
 245
 246     /* set compression option overrides from AVCodecContext */
 247     if(avctx->use_lpc >= 0) {
 248         s->options.use_lpc = av_clip(avctx->use_lpc, 0, 11);
 249     }
 250     if(s->options.use_lpc == 1)
 251         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " use lpc: Levinson-Durbin recursion with Welch window\n");
 252     else if(s->options.use_lpc > 1)
 253         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " use lpc: Cholesky factorization\n");
 254
 255     if(avctx->min_prediction_order >= 0) {
 256         if(s->options.use_lpc) {
 257             if(avctx->min_prediction_order < MIN_LPC_ORDER ||
 258                     avctx->min_prediction_order > MAX_LPC_ORDER) {
 259                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid min prediction order: %d\n",
 260                        avctx->min_prediction_order);
 261                 return -1;
 262             }
 263         } else {
 264             if(avctx->min_prediction_order > MAX_FIXED_ORDER) {
 265                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid min prediction order: %d\n",
 266                        avctx->min_prediction_order);
 267                 return -1;
 268             }
 269         }
 270         s->options.min_prediction_order = avctx->min_prediction_order;
 271     }
 272     if(avctx->max_prediction_order >= 0) {
 273         if(s->options.use_lpc) {
 274             if(avctx->max_prediction_order < MIN_LPC_ORDER ||
 275                     avctx->max_prediction_order > MAX_LPC_ORDER) {
 276                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid max prediction order: %d\n",
 277                        avctx->max_prediction_order);
 278                 return -1;
 279             }
 280         } else {
 281             if(avctx->max_prediction_order > MAX_FIXED_ORDER) {
 282                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid max prediction order: %d\n",
 283                        avctx->max_prediction_order);
 284                 return -1;
 285             }
 286         }
 287         s->options.max_prediction_order = avctx->max_prediction_order;
 288     }
 289     if(s->options.max_prediction_order < s->options.min_prediction_order) {
 290         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid prediction orders: min=%d max=%d\n",
 291                s->options.min_prediction_order, s->options.max_prediction_order);
 292         return -1;
 293     }
 294     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " prediction order: %d, %d\n",
 295            s->options.min_prediction_order, s->options.max_prediction_order);
 296
 297     if(avctx->prediction_order_method >= 0) {
 298         if(avctx->prediction_order_method > ORDER_METHOD_LOG) {
 299             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid prediction order method: %d\n",
 300                    avctx->prediction_order_method);
 301             return -1;
 302         }
 303         s->options.prediction_order_method = avctx->prediction_order_method;
 304     }
 305     switch(s->options.prediction_order_method) {
 306         case ORDER_METHOD_EST:    av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n",
 307                                          "estimate"); break;
 308         case ORDER_METHOD_2LEVEL: av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n",
 309                                          "2-level"); break;
 310         case ORDER_METHOD_4LEVEL: av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n",
 311                                          "4-level"); break;
 312         case ORDER_METHOD_8LEVEL: av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n",
 313                                          "8-level"); break;
 314         case ORDER_METHOD_SEARCH: av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n",
 315                                          "full search"); break;
 316         case ORDER_METHOD_LOG:    av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n",
 317                                          "log search"); break;
 318     }
 319
 320     if(avctx->min_partition_order >= 0) {
 321         if(avctx->min_partition_order > MAX_PARTITION_ORDER) {
 322             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid min partition order: %d\n",
 323                    avctx->min_partition_order);
 324             return -1;
 325         }
 326         s->options.min_partition_order = avctx->min_partition_order;
 327     }
 328     if(avctx->max_partition_order >= 0) {
 329         if(avctx->max_partition_order > MAX_PARTITION_ORDER) {
 330             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid max partition order: %d\n",
 331                    avctx->max_partition_order);
 332             return -1;
 333         }
 334         s->options.max_partition_order = avctx->max_partition_order;
 335     }
 336     if(s->options.max_partition_order < s->options.min_partition_order) {
 337         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid partition orders: min=%d max=%d\n",
 338                s->options.min_partition_order, s->options.max_partition_order);
 339         return -1;
 340     }
 341     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " partition order: %d, %d\n",
 342            s->options.min_partition_order, s->options.max_partition_order);
 343
 344     if(avctx->frame_size > 0) {
 345         if(avctx->frame_size < FLAC_MIN_BLOCKSIZE ||
 346                 avctx->frame_size > FLAC_MAX_BLOCKSIZE) {
 347             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid block size: %d\n",
 348                    avctx->frame_size);
 349             return -1;
 350         }
 351     } else {
 352         s->avctx->frame_size = select_blocksize(s->samplerate, s->options.block_time_ms);
 353     }
 354     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " block size: %d\n", s->avctx->frame_size);
 355
 356     /* set LPC precision */
 357     if(avctx->lpc_coeff_precision > 0) {
 358         if(avctx->lpc_coeff_precision > MAX_LPC_PRECISION) {
 359             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid lpc coeff precision: %d\n",
 360                    avctx->lpc_coeff_precision);
 361             return -1;
 362         }
 363         s->options.lpc_coeff_precision = avctx->lpc_coeff_precision;
 364     } else {
 365         /* default LPC precision */
 366         s->options.lpc_coeff_precision = 15;
 367     }
 368     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " lpc precision: %d\n",
 369            s->options.lpc_coeff_precision);
 370
 371     /* set maximum encoded frame size in verbatim mode */
 372     if(s->channels == 2) {
 373         s->max_framesize = 14 + ((s->avctx->frame_size * 33 + 7) >> 3);
 374     } else {
 375         s->max_framesize = 14 + (s->avctx->frame_size * s->channels * 2);
 376     }
 377
 378     /* initialize MD5 context */
 379     s->md5ctx = av_malloc(av_md5_size);
 380     if(!s->md5ctx)
 381         return AVERROR_NOMEM;
 382     av_md5_init(s->md5ctx);
 383
 384     streaminfo = av_malloc(FLAC_STREAMINFO_SIZE);
 385     write_streaminfo(s, streaminfo);
 386     avctx->extradata = streaminfo;
 387     avctx->extradata_size = FLAC_STREAMINFO_SIZE;
 388
 389     s->frame_count = 0;
 390
 391     avctx->coded_frame = avcodec_alloc_frame();
 392     avctx->coded_frame->key_frame = 1;
 393
 394     return 0;
 395 }
 396
 397 static void init_frame(FlacEncodeContext *s)
 398 {
 399     int i, ch;
 400     FlacFrame *frame;
 401
 402     frame = &s->frame;
 403
 404     for(i=0; i<16; i++) {
 405         if(s->avctx->frame_size == flac_blocksizes[i]) {
 406             frame->blocksize = flac_blocksizes[i];
 407             frame->bs_code[0] = i;
 408             frame->bs_code[1] = 0;
 409             break;
 410         }
 411     }
 412     if(i == 16) {
 413         frame->blocksize = s->avctx->frame_size;
 414         if(frame->blocksize <= 256) {
 415             frame->bs_code[0] = 6;
 416             frame->bs_code[1] = frame->blocksize-1;
 417         } else {
 418             frame->bs_code[0] = 7;
 419             frame->bs_code[1] = frame->blocksize-1;
 420         }
 421     }
 422
 423     for(ch=0; ch<s->channels; ch++) {
 424         frame->subframes[ch].obits = 16;
 425     }
 426 }
 427
 428 /**
 429  * Copy channel-interleaved input samples into separate subframes
 430  */
 431 static void copy_samples(FlacEncodeContext *s, int16_t *samples)
 432 {
 433     int i, j, ch;
 434     FlacFrame *frame;
 435
 436     frame = &s->frame;
 437     for(i=0,j=0; i<frame->blocksize; i++) {
 438         for(ch=0; ch<s->channels; ch++,j++) {
 439             frame->subframes[ch].samples[i] = samples[j];
 440         }
 441     }
 442 }
 443
 444
 445 #define rice_encode_count(sum, n, k) (((n)*((k)+1))+((sum-(n>>1))>>(k)))
 446
 447 /**
 448  * Solve for d/dk(rice_encode_count) = n-((sum-(n>>1))>>(k+1)) = 0
 449  */
 450 static int find_optimal_param(uint32_t sum, int n)
 451 {
 452     int k;
 453     uint32_t sum2;
 454
 455     if(sum <= n>>1)
 456         return 0;
 457     sum2 = sum-(n>>1);
 458     k = av_log2(n<256 ? FASTDIV(sum2,n) : sum2/n);
 459     return FFMIN(k, MAX_RICE_PARAM);
 460 }
 461
 462 static uint32_t calc_optimal_rice_params(RiceContext *rc, int porder,
 463                                          uint32_t *sums, int n, int pred_order)
 464 {
 465     int i;
 466     int k, cnt, part;
 467     uint32_t all_bits;
 468
 469     part = (1 << porder);
 470     all_bits = 4 * part;
 471
 472     cnt = (n >> porder) - pred_order;
 473     for(i=0; i<part; i++) {
 474         k = find_optimal_param(sums[i], cnt);
 475         rc->params[i] = k;
 476         all_bits += rice_encode_count(sums[i], cnt, k);
 477         cnt = n >> porder;
 478     }
 479
 480     rc->porder = porder;
 481
 482     return all_bits;
 483 }
 484
 485 static void calc_sums(int pmin, int pmax, uint32_t *data, int n, int pred_order,
 486                       uint32_t sums[][MAX_PARTITIONS])
 487 {
 488     int i, j;
 489     int parts;
 490     uint32_t *res, *res_end;
 491
 492     /* sums for highest level */
 493     parts = (1 << pmax);
 494     res = &data[pred_order];
 495     res_end = &data[n >> pmax];
 496     for(i=0; i<parts; i++) {
 497         uint32_t sum = 0;
 498         while(res < res_end){
 499             sum += *(res++);
 500         }
 501         sums[pmax][i] = sum;
 502         res_end+= n >> pmax;
 503     }
 504     /* sums for lower levels */
 505     for(i=pmax-1; i>=pmin; i--) {
 506         parts = (1 << i);
 507         for(j=0; j<parts; j++) {
 508             sums[i][j] = sums[i+1][2*j] + sums[i+1][2*j+1];
 509         }
 510     }
 511 }
 512
 513 static uint32_t calc_rice_params(RiceContext *rc, int pmin, int pmax,
 514                                  int32_t *data, int n, int pred_order)
 515 {
 516     int i;
 517     uint32_t bits[MAX_PARTITION_ORDER+1];
 518     int opt_porder;
 519     RiceContext tmp_rc;
 520     uint32_t *udata;
 521     uint32_t sums[MAX_PARTITION_ORDER+1][MAX_PARTITIONS];
 522
 523     assert(pmin >= 0 && pmin <= MAX_PARTITION_ORDER);
 524     assert(pmax >= 0 && pmax <= MAX_PARTITION_ORDER);
 525     assert(pmin <= pmax);
 526
 527     udata = av_malloc(n * sizeof(uint32_t));
 528     for(i=0; i<n; i++) {
 529         udata[i] = (2*data[i]) ^ (data[i]>>31);
 530     }
 531
 532     calc_sums(pmin, pmax, udata, n, pred_order, sums);
 533
 534     opt_porder = pmin;
 535     bits[pmin] = UINT32_MAX;
 536     for(i=pmin; i<=pmax; i++) {
 537         bits[i] = calc_optimal_rice_params(&tmp_rc, i, sums[i], n, pred_order);
 538         if(bits[i] <= bits[opt_porder]) {
 539             opt_porder = i;
 540             *rc= tmp_rc;
 541         }
 542     }
 543
 544     av_freep(&udata);
 545     return bits[opt_porder];
 546 }
 547
 548 static int get_max_p_order(int max_porder, int n, int order)
 549 {
 550     int porder = FFMIN(max_porder, av_log2(n^(n-1)));
 551     if(order > 0)
 552         porder = FFMIN(porder, av_log2(n/order));
 553     return porder;
 554 }
 555
 556 static uint32_t calc_rice_params_fixed(RiceContext *rc, int pmin, int pmax,
 557                                        int32_t *data, int n, int pred_order,
 558                                        int bps)
 559 {
 560     uint32_t bits;
 561     pmin = get_max_p_order(pmin, n, pred_order);
 562     pmax = get_max_p_order(pmax, n, pred_order);
 563     bits = pred_order*bps + 6;
 564     bits += calc_rice_params(rc, pmin, pmax, data, n, pred_order);
 565     return bits;
 566 }
 567
 568 static uint32_t calc_rice_params_lpc(RiceContext *rc, int pmin, int pmax,
 569                                      int32_t *data, int n, int pred_order,
 570                                      int bps, int precision)
 571 {
 572     uint32_t bits;
 573     pmin = get_max_p_order(pmin, n, pred_order);
 574     pmax = get_max_p_order(pmax, n, pred_order);
 575     bits = pred_order*bps + 4 + 5 + pred_order*precision + 6;
 576     bits += calc_rice_params(rc, pmin, pmax, data, n, pred_order);
 577     return bits;
 578 }
 579
 580 /**
 581  * Apply Welch window function to audio block
 582  */
 583 static void apply_welch_window(const int32_t *data, int len, double *w_data)
 584 {
 585     int i, n2;
 586     double w;
 587     double c;
 588
 589     assert(!(len&1)); //the optimization in r11881 does not support odd len
 590                       //if someone wants odd len extend the change in r11881
 591
 592     n2 = (len >> 1);
 593     c = 2.0 / (len - 1.0);
 594
 595     w_data+=n2;
 596       data+=n2;
 597     for(i=0; i<n2; i++) {
 598         w = c - n2 + i;
 599         w = 1.0 - (w * w);
 600         w_data[-i-1] = data[-i-1] * w;
 601         w_data[+i  ] = data[+i  ] * w;
 602     }
 603 }
 604
 605 /**
 606  * Calculates autocorrelation data from audio samples
 607  * A Welch window function is applied before calculation.
 608  */
 609 void ff_flac_compute_autocorr(const int32_t *data, int len, int lag,
 610                               double *autoc)
 611 {
 612     int i, j;
 613     double tmp[len + lag + 1];
 614     double *data1= tmp + lag;
 615
 616     apply_welch_window(data, len, data1);
 617
 618     for(j=0; j<lag; j++)
 619         data1[j-lag]= 0.0;
 620     data1[len] = 0.0;
 621
 622     for(j=0; j<lag; j+=2){
 623         double sum0 = 1.0, sum1 = 1.0;
 624         for(i=0; i<len; i++){
 625             sum0 += data1[i] * data1[i-j];
 626             sum1 += data1[i] * data1[i-j-1];
 627         }
 628         autoc[j  ] = sum0;
 629         autoc[j+1] = sum1;
 630     }
 631
 632     if(j==lag){
 633         double sum = 1.0;
 634         for(i=0; i<len; i+=2){
 635             sum += data1[i  ] * data1[i-j  ]
 636                  + data1[i+1] * data1[i-j+1];
 637         }
 638         autoc[j] = sum;
 639     }
 640 }
 641
 642
 643 static void encode_residual_verbatim(int32_t *res, int32_t *smp, int n)
 644 {
 645     assert(n > 0);
 646     memcpy(res, smp, n * sizeof(int32_t));
 647 }
 648
 649 static void encode_residual_fixed(int32_t *res, const int32_t *smp, int n,
 650                                   int order)
 651 {
 652     int i;
 653
 654     for(i=0; i<order; i++) {
 655         res[i] = smp[i];
 656     }
 657
 658     if(order==0){
 659         for(i=order; i<n; i++)
 660             res[i]= smp[i];
 661     }else if(order==1){
 662         for(i=order; i<n; i++)
 663             res[i]= smp[i] - smp[i-1];
 664     }else if(order==2){
 665         int a = smp[order-1] - smp[order-2];
 666         for(i=order; i<n; i+=2) {
 667             int b = smp[i] - smp[i-1];
 668             res[i]= b - a;
 669             a = smp[i+1] - smp[i];
 670             res[i+1]= a - b;
 671         }
 672     }else if(order==3){
 673         int a = smp[order-1] - smp[order-2];
 674         int c = smp[order-1] - 2*smp[order-2] + smp[order-3];
 675         for(i=order; i<n; i+=2) {
 676             int b = smp[i] - smp[i-1];
 677             int d = b - a;
 678             res[i]= d - c;
 679             a = smp[i+1] - smp[i];
 680             c = a - b;
 681             res[i+1]= c - d;
 682         }
 683     }else{
 684         int a = smp[order-1] - smp[order-2];
 685         int c = smp[order-1] - 2*smp[order-2] + smp[order-3];
 686         int e = smp[order-1] - 3*smp[order-2] + 3*smp[order-3] - smp[order-4];
 687         for(i=order; i<n; i+=2) {
 688             int b = smp[i] - smp[i-1];
 689             int d = b - a;
 690             int f = d - c;
 691             res[i]= f - e;
 692             a = smp[i+1] - smp[i];
 693             c = a - b;
 694             e = c - d;
 695             res[i+1]= e - f;
 696         }
 697     }
 698 }
 699
 700 #define LPC1(x) {\
 701     int c = coefs[(x)-1];\
 702     p0 += c*s;\
 703     s = smp[i-(x)+1];\
 704     p1 += c*s;\
 705 }
 706
 707 static av_always_inline void encode_residual_lpc_unrolled(
 708     int32_t *res, const int32_t *smp, int n,
 709     int order, const int32_t *coefs, int shift, int big)
 710 {
 711     int i;
 712     for(i=order; i<n; i+=2) {
 713         int s = smp[i-order];
 714         int p0 = 0, p1 = 0;
 715         if(big) {
 716             switch(order) {
 717                 case 32: LPC1(32)
 718                 case 31: LPC1(31)
 719                 case 30: LPC1(30)
 720                 case 29: LPC1(29)
 721                 case 28: LPC1(28)
 722                 case 27: LPC1(27)
 723                 case 26: LPC1(26)
 724                 case 25: LPC1(25)
 725                 case 24: LPC1(24)
 726                 case 23: LPC1(23)
 727                 case 22: LPC1(22)
 728                 case 21: LPC1(21)
 729                 case 20: LPC1(20)
 730                 case 19: LPC1(19)
 731                 case 18: LPC1(18)
 732                 case 17: LPC1(17)
 733                 case 16: LPC1(16)
 734                 case 15: LPC1(15)
 735                 case 14: LPC1(14)
 736                 case 13: LPC1(13)
 737                 case 12: LPC1(12)
 738                 case 11: LPC1(11)
 739                 case 10: LPC1(10)
 740                 case  9: LPC1( 9)
 741                          LPC1( 8)
 742                          LPC1( 7)
 743                          LPC1( 6)
 744                          LPC1( 5)
 745                          LPC1( 4)
 746                          LPC1( 3)
 747                          LPC1( 2)
 748                          LPC1( 1)
 749             }
 750         } else {
 751             switch(order) {
 752                 case  8: LPC1( 8)
 753                 case  7: LPC1( 7)
 754                 case  6: LPC1( 6)
 755                 case  5: LPC1( 5)
 756                 case  4: LPC1( 4)
 757                 case  3: LPC1( 3)
 758                 case  2: LPC1( 2)
 759                 case  1: LPC1( 1)
 760             }
 761         }
 762         res[i  ] = smp[i  ] - (p0 >> shift);
 763         res[i+1] = smp[i+1] - (p1 >> shift);
 764     }
 765 }
 766
 767 static void encode_residual_lpc(int32_t *res, const int32_t *smp, int n,
 768                                 int order, const int32_t *coefs, int shift)
 769 {
 770     int i;
 771     for(i=0; i<order; i++) {
 772         res[i] = smp[i];
 773     }
 774 #ifdef CONFIG_SMALL
 775     for(i=order; i<n; i+=2) {
 776         int j;
 777         int s = smp[i];
 778         int p0 = 0, p1 = 0;
 779         for(j=0; j<order; j++) {
 780             int c = coefs[j];
 781             p1 += c*s;
 782             s = smp[i-j-1];
 783             p0 += c*s;
 784         }
 785         res[i  ] = smp[i  ] - (p0 >> shift);
 786         res[i+1] = smp[i+1] - (p1 >> shift);
 787     }
 788 #else
 789     switch(order) {
 790         case  1: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 1, coefs, shift, 0); break;
 791         case  2: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 2, coefs, shift, 0); break;
 792         case  3: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 3, coefs, shift, 0); break;
 793         case  4: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 4, coefs, shift, 0); break;
 794         case  5: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 5, coefs, shift, 0); break;
 795         case  6: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 6, coefs, shift, 0); break;
 796         case  7: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 7, coefs, shift, 0); break;
 797         case  8: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 8, coefs, shift, 0); break;
 798         default: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, order, coefs, shift, 1); break;
 799     }
 800 #endif
 801 }
 802
 803 static int encode_residual(FlacEncodeContext *ctx, int ch)
 804 {
 805     int i, n;
 806     int min_order, max_order, opt_order, precision, omethod;
 807     int min_porder, max_porder;
 808     FlacFrame *frame;
 809     FlacSubframe *sub;
 810     int32_t coefs[MAX_LPC_ORDER][MAX_LPC_ORDER];
 811     int shift[MAX_LPC_ORDER];
 812     int32_t *res, *smp;
 813
 814     frame = &ctx->frame;
 815     sub = &frame->subframes[ch];
 816     res = sub->residual;
 817     smp = sub->samples;
 818     n = frame->blocksize;
 819
 820     /* CONSTANT */
 821     for(i=1; i<n; i++) {
 822         if(smp[i] != smp[0]) break;
 823     }
 824     if(i == n) {
 825         sub->type = sub->type_code = FLAC_SUBFRAME_CONSTANT;
 826         res[0] = smp[0];
 827         return sub->obits;
 828     }
 829
 830     /* VERBATIM */
 831     if(n < 5) {
 832         sub->type = sub->type_code = FLAC_SUBFRAME_VERBATIM;
 833         encode_residual_verbatim(res, smp, n);
 834         return sub->obits * n;
 835     }
 836
 837     min_order = ctx->options.min_prediction_order;
 838     max_order = ctx->options.max_prediction_order;
 839     min_porder = ctx->options.min_partition_order;
 840     max_porder = ctx->options.max_partition_order;
 841     precision = ctx->options.lpc_coeff_precision;
 842     omethod = ctx->options.prediction_order_method;
 843
 844     /* FIXED */
 845     if(!ctx->options.use_lpc || max_order == 0 || (n <= max_order)) {
 846         uint32_t bits[MAX_FIXED_ORDER+1];
 847         if(max_order > MAX_FIXED_ORDER) max_order = MAX_FIXED_ORDER;
 848         opt_order = 0;
 849         bits[0] = UINT32_MAX;
 850         for(i=min_order; i<=max_order; i++) {
 851             encode_residual_fixed(res, smp, n, i);
 852             bits[i] = calc_rice_params_fixed(&sub->rc, min_porder, max_porder, res,
 853                                              n, i, sub->obits);
 854             if(bits[i] < bits[opt_order]) {
 855                 opt_order = i;
 856             }
 857         }
 858         sub->order = opt_order;
 859         sub->type = FLAC_SUBFRAME_FIXED;
 860         sub->type_code = sub->type | sub->order;
 861         if(sub->order != max_order) {
 862             encode_residual_fixed(res, smp, n, sub->order);
 863             return calc_rice_params_fixed(&sub->rc, min_porder, max_porder, res, n,
 864                                           sub->order, sub->obits);
 865         }
 866         return bits[sub->order];
 867     }
 868
 869     /* LPC */
 870     opt_order = ff_lpc_calc_coefs(&ctx->dsp, smp, n, min_order, max_order,
 871                                   precision, coefs, shift, ctx->options.use_lpc,
 872                                   omethod, MAX_LPC_SHIFT, 0);
 873
 874     if(omethod == ORDER_METHOD_2LEVEL ||
 875        omethod == ORDER_METHOD_4LEVEL ||
 876        omethod == ORDER_METHOD_8LEVEL) {
 877         int levels = 1 << omethod;
 878         uint32_t bits[levels];
 879         int order;
 880         int opt_index = levels-1;
 881         opt_order = max_order-1;
 882         bits[opt_index] = UINT32_MAX;
 883         for(i=levels-1; i>=0; i--) {
 884             order = min_order + (((max_order-min_order+1) * (i+1)) / levels)-1;
 885             if(order < 0) order = 0;
 886             encode_residual_lpc(res, smp, n, order+1, coefs[order], shift[order]);
 887             bits[i] = calc_rice_params_lpc(&sub->rc, min_porder, max_porder,
 888                                            res, n, order+1, sub->obits, precision);
 889             if(bits[i] < bits[opt_index]) {
 890                 opt_index = i;
 891                 opt_order = order;
 892             }
 893         }
 894         opt_order++;
 895     } else if(omethod == ORDER_METHOD_SEARCH) {
 896         // brute-force optimal order search
 897         uint32_t bits[MAX_LPC_ORDER];
 898         opt_order = 0;
 899         bits[0] = UINT32_MAX;
 900         for(i=min_order-1; i<max_order; i++) {
 901             encode_residual_lpc(res, smp, n, i+1, coefs[i], shift[i]);
 902             bits[i] = calc_rice_params_lpc(&sub->rc, min_porder, max_porder,
 903                                            res, n, i+1, sub->obits, precision);
 904             if(bits[i] < bits[opt_order]) {
 905                 opt_order = i;
 906             }
 907         }
 908         opt_order++;
 909     } else if(omethod == ORDER_METHOD_LOG) {
 910         uint32_t bits[MAX_LPC_ORDER];
 911         int step;
 912
 913         opt_order= min_order - 1 + (max_order-min_order)/3;
 914         memset(bits, -1, sizeof(bits));
 915
 916         for(step=16 ;step; step>>=1){
 917             int last= opt_order;
 918             for(i=last-step; i<=last+step; i+= step){
 919                 if(i<min_order-1 || i>=max_order || bits[i] < UINT32_MAX)
 920                     continue;
 921                 encode_residual_lpc(res, smp, n, i+1, coefs[i], shift[i]);
 922                 bits[i] = calc_rice_params_lpc(&sub->rc, min_porder, max_porder,
 923                                             res, n, i+1, sub->obits, precision);
 924                 if(bits[i] < bits[opt_order])
 925                     opt_order= i;
 926             }
 927         }
 928         opt_order++;
 929     }
 930
 931     sub->order = opt_order;
 932     sub->type = FLAC_SUBFRAME_LPC;
 933     sub->type_code = sub->type | (sub->order-1);
 934     sub->shift = shift[sub->order-1];
 935     for(i=0; i<sub->order; i++) {
 936         sub->coefs[i] = coefs[sub->order-1][i];
 937     }
 938     encode_residual_lpc(res, smp, n, sub->order, sub->coefs, sub->shift);
 939     return calc_rice_params_lpc(&sub->rc, min_porder, max_porder, res, n, sub->order,
 940                                 sub->obits, precision);
 941 }
 942
 943 static int encode_residual_v(FlacEncodeContext *ctx, int ch)
 944 {
 945     int i, n;
 946     FlacFrame *frame;
 947     FlacSubframe *sub;
 948     int32_t *res, *smp;
 949
 950     frame = &ctx->frame;
 951     sub = &frame->subframes[ch];
 952     res = sub->residual;
 953     smp = sub->samples;
 954     n = frame->blocksize;
 955
 956     /* CONSTANT */
 957     for(i=1; i<n; i++) {
 958         if(smp[i] != smp[0]) break;
 959     }
 960     if(i == n) {
 961         sub->type = sub->type_code = FLAC_SUBFRAME_CONSTANT;
 962         res[0] = smp[0];
 963         return sub->obits;
 964     }
 965
 966     /* VERBATIM */
 967     sub->type = sub->type_code = FLAC_SUBFRAME_VERBATIM;
 968     encode_residual_verbatim(res, smp, n);
 969     return sub->obits * n;
 970 }
 971
 972 static int estimate_stereo_mode(int32_t *left_ch, int32_t *right_ch, int n)
 973 {
 974     int i, best;
 975     int32_t lt, rt;
 976     uint64_t sum[4];
 977     uint64_t score[4];
 978     int k;
 979
 980     /* calculate sum of 2nd order residual for each channel */
 981     sum[0] = sum[1] = sum[2] = sum[3] = 0;
 982     for(i=2; i<n; i++) {
 983         lt = left_ch[i] - 2*left_ch[i-1] + left_ch[i-2];
 984         rt = right_ch[i] - 2*right_ch[i-1] + right_ch[i-2];
 985         sum[2] += FFABS((lt + rt) >> 1);
 986         sum[3] += FFABS(lt - rt);
 987         sum[0] += FFABS(lt);
 988         sum[1] += FFABS(rt);
 989     }
 990     /* estimate bit counts */
 991     for(i=0; i<4; i++) {
 992         k = find_optimal_param(2*sum[i], n);
 993         sum[i] = rice_encode_count(2*sum[i], n, k);
 994     }
 995
 996     /* calculate score for each mode */
 997     score[0] = sum[0] + sum[1];
 998     score[1] = sum[0] + sum[3];
 999     score[2] = sum[1] + sum[3];
1000     score[3] = sum[2] + sum[3];
1001
1002     /* return mode with lowest score */
1003     best = 0;
1004     for(i=1; i<4; i++) {
1005         if(score[i] < score[best]) {
1006             best = i;
1007         }
1008     }
1009     if(best == 0) {
1010         return FLAC_CHMODE_LEFT_RIGHT;
1011     } else if(best == 1) {
1012         return FLAC_CHMODE_LEFT_SIDE;
1013     } else if(best == 2) {
1014         return FLAC_CHMODE_RIGHT_SIDE;
1015     } else {
1016         return FLAC_CHMODE_MID_SIDE;
1017     }
1018 }
1019
1020 /**
1021  * Perform stereo channel decorrelation
1022  */
1023 static void channel_decorrelation(FlacEncodeContext *ctx)
1024 {
1025     FlacFrame *frame;
1026     int32_t *left, *right;
1027     int i, n;
1028
1029     frame = &ctx->frame;
1030     n = frame->blocksize;
1031     left  = frame->subframes[0].samples;
1032     right = frame->subframes[1].samples;
1033
1034     if(ctx->channels != 2) {
1035         frame->ch_mode = FLAC_CHMODE_NOT_STEREO;
1036         return;
1037     }
1038
1039     frame->ch_mode = estimate_stereo_mode(left, right, n);
1040
1041     /* perform decorrelation and adjust bits-per-sample */
1042     if(frame->ch_mode == FLAC_CHMODE_LEFT_RIGHT) {
1043         return;
1044     }
1045     if(frame->ch_mode == FLAC_CHMODE_MID_SIDE) {
1046         int32_t tmp;
1047         for(i=0; i<n; i++) {
1048             tmp = left[i];
1049             left[i] = (tmp + right[i]) >> 1;
1050             right[i] = tmp - right[i];
1051         }
1052         frame->subframes[1].obits++;
1053     } else if(frame->ch_mode == FLAC_CHMODE_LEFT_SIDE) {
1054         for(i=0; i<n; i++) {
1055             right[i] = left[i] - right[i];
1056         }
1057         frame->subframes[1].obits++;
1058     } else {
1059         for(i=0; i<n; i++) {
1060             left[i] -= right[i];
1061         }
1062         frame->subframes[0].obits++;
1063     }
1064 }
1065
1066 static void write_utf8(PutBitContext *pb, uint32_t val)
1067 {
1068     uint8_t tmp;
1069     PUT_UTF8(val, tmp, put_bits(pb, 8, tmp);)
1070 }
1071
1072 static void output_frame_header(FlacEncodeContext *s)
1073 {
1074     FlacFrame *frame;
1075     int crc;
1076
1077     frame = &s->frame;
1078
1079     put_bits(&s->pb, 16, 0xFFF8);
1080     put_bits(&s->pb, 4, frame->bs_code[0]);
1081     put_bits(&s->pb, 4, s->sr_code[0]);
1082     if(frame->ch_mode == FLAC_CHMODE_NOT_STEREO) {
1083         put_bits(&s->pb, 4, s->ch_code);
1084     } else {
1085         put_bits(&s->pb, 4, frame->ch_mode);
1086     }
1087     put_bits(&s->pb, 3, 4); /* bits-per-sample code */
1088     put_bits(&s->pb, 1, 0);
1089     write_utf8(&s->pb, s->frame_count);
1090     if(frame->bs_code[0] == 6) {
1091         put_bits(&s->pb, 8, frame->bs_code[1]);
1092     } else if(frame->bs_code[0] == 7) {
1093         put_bits(&s->pb, 16, frame->bs_code[1]);
1094     }
1095     if(s->sr_code[0] == 12) {
1096         put_bits(&s->pb, 8, s->sr_code[1]);
1097     } else if(s->sr_code[0] > 12) {
1098         put_bits(&s->pb, 16, s->sr_code[1]);
1099     }
1100     flush_put_bits(&s->pb);
1101     crc = av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_8_ATM), 0,
1102                  s->pb.buf, put_bits_count(&s->pb)>>3);
1103     put_bits(&s->pb, 8, crc);
1104 }
1105
1106 static void output_subframe_constant(FlacEncodeContext *s, int ch)
1107 {
1108     FlacSubframe *sub;
1109     int32_t res;
1110
1111     sub = &s->frame.subframes[ch];
1112     res = sub->residual[0];
1113     put_sbits(&s->pb, sub->obits, res);
1114 }
1115
1116 static void output_subframe_verbatim(FlacEncodeContext *s, int ch)
1117 {
1118     int i;
1119     FlacFrame *frame;
1120     FlacSubframe *sub;
1121     int32_t res;
1122
1123     frame = &s->frame;
1124     sub = &frame->subframes[ch];
1125
1126     for(i=0; i<frame->blocksize; i++) {
1127         res = sub->residual[i];
1128         put_sbits(&s->pb, sub->obits, res);
1129     }
1130 }
1131
1132 static void output_residual(FlacEncodeContext *ctx, int ch)
1133 {
1134     int i, j, p, n, parts;
1135     int k, porder, psize, res_cnt;
1136     FlacFrame *frame;
1137     FlacSubframe *sub;
1138     int32_t *res;
1139
1140     frame = &ctx->frame;
1141     sub = &frame->subframes[ch];
1142     res = sub->residual;
1143     n = frame->blocksize;
1144
1145     /* rice-encoded block */
1146     put_bits(&ctx->pb, 2, 0);
1147
1148     /* partition order */
1149     porder = sub->rc.porder;
1150     psize = n >> porder;
1151     parts = (1 << porder);
1152     put_bits(&ctx->pb, 4, porder);
1153     res_cnt = psize - sub->order;
1154
1155     /* residual */
1156     j = sub->order;
1157     for(p=0; p<parts; p++) {
1158         k = sub->rc.params[p];
1159         put_bits(&ctx->pb, 4, k);
1160         if(p == 1) res_cnt = psize;
1161         for(i=0; i<res_cnt && j<n; i++, j++) {
1162             set_sr_golomb_flac(&ctx->pb, res[j], k, INT32_MAX, 0);
1163         }
1164     }
1165 }
1166
1167 static void output_subframe_fixed(FlacEncodeContext *ctx, int ch)
1168 {
1169     int i;
1170     FlacFrame *frame;
1171     FlacSubframe *sub;
1172
1173     frame = &ctx->frame;
1174     sub = &frame->subframes[ch];
1175
1176     /* warm-up samples */
1177     for(i=0; i<sub->order; i++) {
1178         put_sbits(&ctx->pb, sub->obits, sub->residual[i]);
1179     }
1180
1181     /* residual */
1182     output_residual(ctx, ch);
1183 }
1184
1185 static void output_subframe_lpc(FlacEncodeContext *ctx, int ch)
1186 {
1187     int i, cbits;
1188     FlacFrame *frame;
1189     FlacSubframe *sub;
1190
1191     frame = &ctx->frame;
1192     sub = &frame->subframes[ch];
1193
1194     /* warm-up samples */
1195     for(i=0; i<sub->order; i++) {
1196         put_sbits(&ctx->pb, sub->obits, sub->residual[i]);
1197     }
1198
1199     /* LPC coefficients */
1200     cbits = ctx->options.lpc_coeff_precision;
1201     put_bits(&ctx->pb, 4, cbits-1);
1202     put_sbits(&ctx->pb, 5, sub->shift);
1203     for(i=0; i<sub->order; i++) {
1204         put_sbits(&ctx->pb, cbits, sub->coefs[i]);
1205     }
1206
1207     /* residual */
1208     output_residual(ctx, ch);
1209 }
1210
1211 static void output_subframes(FlacEncodeContext *s)
1212 {
1213     FlacFrame *frame;
1214     FlacSubframe *sub;
1215     int ch;
1216
1217     frame = &s->frame;
1218
1219     for(ch=0; ch<s->channels; ch++) {
1220         sub = &frame->subframes[ch];
1221
1222         /* subframe header */
1223         put_bits(&s->pb, 1, 0);
1224         put_bits(&s->pb, 6, sub->type_code);
1225         put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no wasted bits */
1226
1227         /* subframe */
1228         if(sub->type == FLAC_SUBFRAME_CONSTANT) {
1229             output_subframe_constant(s, ch);
1230         } else if(sub->type == FLAC_SUBFRAME_VERBATIM) {
1231             output_subframe_verbatim(s, ch);
1232         } else if(sub->type == FLAC_SUBFRAME_FIXED) {
1233             output_subframe_fixed(s, ch);
1234         } else if(sub->type == FLAC_SUBFRAME_LPC) {
1235             output_subframe_lpc(s, ch);
1236         }
1237     }
1238 }
1239
1240 static void output_frame_footer(FlacEncodeContext *s)
1241 {
1242     int crc;
1243     flush_put_bits(&s->pb);
1244     crc = bswap_16(av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_16_ANSI), 0,
1245                           s->pb.buf, put_bits_count(&s->pb)>>3));
1246     put_bits(&s->pb, 16, crc);
1247     flush_put_bits(&s->pb);
1248 }
1249
1250 static void update_md5_sum(FlacEncodeContext *s, int16_t *samples)
1251 {
1252 #ifdef WORDS_BIGENDIAN
1253     int i;
1254     for(i = 0; i < s->frame.blocksize*s->channels; i++) {
1255         int16_t smp = le2me_16(samples[i]);
1256         av_md5_update(s->md5ctx, (uint8_t *)&smp, 2);
1257     }
1258 #else
1259     av_md5_update(s->md5ctx, (uint8_t *)samples, s->frame.blocksize*s->channels*2);
1260 #endif
1261 }
1262
1263 static int flac_encode_frame(AVCodecContext *avctx, uint8_t *frame,
1264                              int buf_size, void *data)
1265 {
1266     int ch;
1267     FlacEncodeContext *s;
1268     int16_t *samples = data;
1269     int out_bytes;
1270     int reencoded=0;
1271
1272     s = avctx->priv_data;
1273
1274     if(buf_size < s->max_framesize*2) {
1275         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "output buffer too small\n");
1276         return 0;
1277     }
1278
1279     /* when the last block is reached, update the header in extradata */
1280     if (!data) {
1281         av_md5_final(s->md5ctx, s->md5sum);
1282         write_streaminfo(s, avctx->extradata);
1283         return 0;
1284     }
1285
1286     init_frame(s);
1287
1288     copy_samples(s, samples);
1289
1290     channel_decorrelation(s);
1291
1292     for(ch=0; ch<s->channels; ch++) {
1293         encode_residual(s, ch);
1294     }
1295
1296 write_frame:
1297     init_put_bits(&s->pb, frame, buf_size);
1298     output_frame_header(s);
1299     output_subframes(s);
1300     output_frame_footer(s);
1301     out_bytes = put_bits_count(&s->pb) >> 3;
1302
1303     if(out_bytes > s->max_framesize) {
1304         if(reencoded) {
1305             /* still too large. must be an error. */
1306             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "error encoding frame\n");
1307             return -1;
1308         }
1309
1310         /* frame too large. use verbatim mode */
1311         for(ch=0; ch<s->channels; ch++) {
1312             encode_residual_v(s, ch);
1313         }
1314         reencoded = 1;
1315         goto write_frame;
1316     }
1317
1318     s->frame_count++;
1319     s->sample_count += avctx->frame_size;
1320     update_md5_sum(s, samples);
1321
1322     return out_bytes;
1323 }
1324
1325 static av_cold int flac_encode_close(AVCodecContext *avctx)
1326 {
1327     if (avctx->priv_data) {
1328         FlacEncodeContext *s = avctx->priv_data;
1329         av_freep(&s->md5ctx);
1330     }
1331     av_freep(&avctx->extradata);
1332     avctx->extradata_size = 0;
1333     av_freep(&avctx->coded_frame);
1334     return 0;
1335 }
1336
1337 AVCodec flac_encoder = {
1338     "flac",
1339     CODEC_TYPE_AUDIO,
1340     CODEC_ID_FLAC,
1341     sizeof(FlacEncodeContext),
1342     flac_encode_init,
1343     flac_encode_frame,
1344     flac_encode_close,
1345     NULL,
1346     .capabilities = CODEC_CAP_SMALL_LAST_FRAME | CODEC_CAP_DELAY,
1347     .sample_fmts = (enum SampleFormat[]){SAMPLE_FMT_S16,SAMPLE_FMT_NONE},
1348     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("FLAC (Free Lossless Audio Codec)"),
1349 };