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 #include "flac.h"
  31 #include "flacdata.h"
  32
  33 #define FLAC_SUBFRAME_CONSTANT  0
  34 #define FLAC_SUBFRAME_VERBATIM  1
  35 #define FLAC_SUBFRAME_FIXED     8
  36 #define FLAC_SUBFRAME_LPC      32
  37
  38 #define MAX_FIXED_ORDER     4
  39 #define MAX_PARTITION_ORDER 8
  40 #define MAX_PARTITIONS     (1 << MAX_PARTITION_ORDER)
  41 #define MAX_LPC_PRECISION  15
  42 #define MAX_LPC_SHIFT      15
  43 #define MAX_RICE_PARAM     14
  44
  45 typedef struct CompressionOptions {
  46     int compression_level;
  47     int block_time_ms;
  48     int use_lpc;
  49     int lpc_coeff_precision;
  50     int min_prediction_order;
  51     int max_prediction_order;
  52     int prediction_order_method;
  53     int min_partition_order;
  54     int max_partition_order;
  55 } CompressionOptions;
  56
  57 typedef struct RiceContext {
  58     int porder;
  59     int params[MAX_PARTITIONS];
  60 } RiceContext;
  61
  62 typedef struct FlacSubframe {
  63     int type;
  64     int type_code;
  65     int obits;
  66     int order;
  67     int32_t coefs[MAX_LPC_ORDER];
  68     int shift;
  69     RiceContext rc;
  70     int32_t samples[FLAC_MAX_BLOCKSIZE];
  71     int32_t residual[FLAC_MAX_BLOCKSIZE+1];
  72 } FlacSubframe;
  73
  74 typedef struct FlacFrame {
  75     FlacSubframe subframes[FLAC_MAX_CHANNELS];
  76     int blocksize;
  77     int bs_code[2];
  78     uint8_t crc8;
  79     int ch_mode;
  80 } FlacFrame;
  81
  82 typedef struct FlacEncodeContext {
  83     PutBitContext pb;
  84     int channels;
  85     int samplerate;
  86     int sr_code[2];
  87     int min_framesize;
  88     int max_framesize;
  89     int max_encoded_framesize;
  90     uint32_t frame_count;
  91     uint64_t sample_count;
  92     uint8_t md5sum[16];
  93     FlacFrame frame;
  94     CompressionOptions options;
  95     AVCodecContext *avctx;
  96     DSPContext dsp;
  97     struct AVMD5 *md5ctx;
  98 } FlacEncodeContext;
  99
 100 /**
 101  * Writes streaminfo metadata block to byte array
 102  */
 103 static void write_streaminfo(FlacEncodeContext *s, uint8_t *header)
 104 {
 105     PutBitContext pb;
 106
 107     memset(header, 0, FLAC_STREAMINFO_SIZE);
 108     init_put_bits(&pb, header, FLAC_STREAMINFO_SIZE);
 109
 110     /* streaminfo metadata block */
 111     put_bits(&pb, 16, s->avctx->frame_size);
 112     put_bits(&pb, 16, s->avctx->frame_size);
 113     put_bits(&pb, 24, s->min_framesize);
 114     put_bits(&pb, 24, s->max_framesize);
 115     put_bits(&pb, 20, s->samplerate);
 116     put_bits(&pb, 3, s->channels-1);
 117     put_bits(&pb, 5, 15);       /* bits per sample - 1 */
 118     /* write 36-bit sample count in 2 put_bits() calls */
 119     put_bits(&pb, 24, (s->sample_count & 0xFFFFFF000LL) >> 12);
 120     put_bits(&pb, 12,  s->sample_count & 0x000000FFFLL);
 121     flush_put_bits(&pb);
 122     memcpy(&header[18], s->md5sum, 16);
 123 }
 124
 125 /**
 126  * Sets blocksize based on samplerate
 127  * Chooses the closest predefined blocksize >= BLOCK_TIME_MS milliseconds
 128  */
 129 static int select_blocksize(int samplerate, int block_time_ms)
 130 {
 131     int i;
 132     int target;
 133     int blocksize;
 134
 135     assert(samplerate > 0);
 136     blocksize = ff_flac_blocksize_table[1];
 137     target = (samplerate * block_time_ms) / 1000;
 138     for(i=0; i<16; i++) {
 139         if(target >= ff_flac_blocksize_table[i] && ff_flac_blocksize_table[i] > blocksize) {
 140             blocksize = ff_flac_blocksize_table[i];
 141         }
 142     }
 143     return blocksize;
 144 }
 145
 146 static av_cold int flac_encode_init(AVCodecContext *avctx)
 147 {
 148     int freq = avctx->sample_rate;
 149     int channels = avctx->channels;
 150     FlacEncodeContext *s = avctx->priv_data;
 151     int i, level;
 152     uint8_t *streaminfo;
 153
 154     s->avctx = avctx;
 155
 156     dsputil_init(&s->dsp, avctx);
 157
 158     if(avctx->sample_fmt != SAMPLE_FMT_S16) {
 159         return -1;
 160     }
 161
 162     if(channels < 1 || channels > FLAC_MAX_CHANNELS) {
 163         return -1;
 164     }
 165     s->channels = channels;
 166
 167     /* find samplerate in table */
 168     if(freq < 1)
 169         return -1;
 170     for(i=4; i<12; i++) {
 171         if(freq == ff_flac_sample_rate_table[i]) {
 172             s->samplerate = ff_flac_sample_rate_table[i];
 173             s->sr_code[0] = i;
 174             s->sr_code[1] = 0;
 175             break;
 176         }
 177     }
 178     /* if not in table, samplerate is non-standard */
 179     if(i == 12) {
 180         if(freq % 1000 == 0 && freq < 255000) {
 181             s->sr_code[0] = 12;
 182             s->sr_code[1] = freq / 1000;
 183         } else if(freq % 10 == 0 && freq < 655350) {
 184             s->sr_code[0] = 14;
 185             s->sr_code[1] = freq / 10;
 186         } else if(freq < 65535) {
 187             s->sr_code[0] = 13;
 188             s->sr_code[1] = freq;
 189         } else {
 190             return -1;
 191         }
 192         s->samplerate = freq;
 193     }
 194
 195     /* set compression option defaults based on avctx->compression_level */
 196     if(avctx->compression_level < 0) {
 197         s->options.compression_level = 5;
 198     } else {
 199         s->options.compression_level = avctx->compression_level;
 200     }
 201     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " compression: %d\n", s->options.compression_level);
 202
 203     level= s->options.compression_level;
 204     if(level > 12) {
 205         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid compression level: %d\n",
 206                s->options.compression_level);
 207         return -1;
 208     }
 209
 210     s->options.block_time_ms       = ((int[]){ 27, 27, 27,105,105,105,105,105,105,105,105,105,105})[level];
 211     s->options.use_lpc             = ((int[]){  0,  0,  0,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1})[level];
 212     s->options.min_prediction_order= ((int[]){  2,  0,  0,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1})[level];
 213     s->options.max_prediction_order= ((int[]){  3,  4,  4,  6,  8,  8,  8,  8, 12, 12, 12, 32, 32})[level];
 214     s->options.prediction_order_method = ((int[]){ ORDER_METHOD_EST,    ORDER_METHOD_EST,    ORDER_METHOD_EST,
 215                                                    ORDER_METHOD_EST,    ORDER_METHOD_EST,    ORDER_METHOD_EST,
 216                                                    ORDER_METHOD_4LEVEL, ORDER_METHOD_LOG,    ORDER_METHOD_4LEVEL,
 217                                                    ORDER_METHOD_LOG,    ORDER_METHOD_SEARCH, ORDER_METHOD_LOG,
 218                                                    ORDER_METHOD_SEARCH})[level];
 219     s->options.min_partition_order = ((int[]){  2,  2,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0})[level];
 220     s->options.max_partition_order = ((int[]){  2,  2,  3,  3,  3,  8,  8,  8,  8,  8,  8,  8,  8})[level];
 221
 222     /* set compression option overrides from AVCodecContext */
 223     if(avctx->use_lpc >= 0) {
 224         s->options.use_lpc = av_clip(avctx->use_lpc, 0, 11);
 225     }
 226     if(s->options.use_lpc == 1)
 227         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " use lpc: Levinson-Durbin recursion with Welch window\n");
 228     else if(s->options.use_lpc > 1)
 229         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " use lpc: Cholesky factorization\n");
 230
 231     if(avctx->min_prediction_order >= 0) {
 232         if(s->options.use_lpc) {
 233             if(avctx->min_prediction_order < MIN_LPC_ORDER ||
 234                     avctx->min_prediction_order > MAX_LPC_ORDER) {
 235                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid min prediction order: %d\n",
 236                        avctx->min_prediction_order);
 237                 return -1;
 238             }
 239         } else {
 240             if(avctx->min_prediction_order > MAX_FIXED_ORDER) {
 241                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid min prediction order: %d\n",
 242                        avctx->min_prediction_order);
 243                 return -1;
 244             }
 245         }
 246         s->options.min_prediction_order = avctx->min_prediction_order;
 247     }
 248     if(avctx->max_prediction_order >= 0) {
 249         if(s->options.use_lpc) {
 250             if(avctx->max_prediction_order < MIN_LPC_ORDER ||
 251                     avctx->max_prediction_order > MAX_LPC_ORDER) {
 252                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid max prediction order: %d\n",
 253                        avctx->max_prediction_order);
 254                 return -1;
 255             }
 256         } else {
 257             if(avctx->max_prediction_order > MAX_FIXED_ORDER) {
 258                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid max prediction order: %d\n",
 259                        avctx->max_prediction_order);
 260                 return -1;
 261             }
 262         }
 263         s->options.max_prediction_order = avctx->max_prediction_order;
 264     }
 265     if(s->options.max_prediction_order < s->options.min_prediction_order) {
 266         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid prediction orders: min=%d max=%d\n",
 267                s->options.min_prediction_order, s->options.max_prediction_order);
 268         return -1;
 269     }
 270     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " prediction order: %d, %d\n",
 271            s->options.min_prediction_order, s->options.max_prediction_order);
 272
 273     if(avctx->prediction_order_method >= 0) {
 274         if(avctx->prediction_order_method > ORDER_METHOD_LOG) {
 275             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid prediction order method: %d\n",
 276                    avctx->prediction_order_method);
 277             return -1;
 278         }
 279         s->options.prediction_order_method = avctx->prediction_order_method;
 280     }
 281     switch(s->options.prediction_order_method) {
 282         case ORDER_METHOD_EST:    av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n",
 283                                          "estimate"); break;
 284         case ORDER_METHOD_2LEVEL: av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n",
 285                                          "2-level"); break;
 286         case ORDER_METHOD_4LEVEL: av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n",
 287                                          "4-level"); break;
 288         case ORDER_METHOD_8LEVEL: av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n",
 289                                          "8-level"); break;
 290         case ORDER_METHOD_SEARCH: av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n",
 291                                          "full search"); break;
 292         case ORDER_METHOD_LOG:    av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " order method: %s\n",
 293                                          "log search"); break;
 294     }
 295
 296     if(avctx->min_partition_order >= 0) {
 297         if(avctx->min_partition_order > MAX_PARTITION_ORDER) {
 298             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid min partition order: %d\n",
 299                    avctx->min_partition_order);
 300             return -1;
 301         }
 302         s->options.min_partition_order = avctx->min_partition_order;
 303     }
 304     if(avctx->max_partition_order >= 0) {
 305         if(avctx->max_partition_order > MAX_PARTITION_ORDER) {
 306             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid max partition order: %d\n",
 307                    avctx->max_partition_order);
 308             return -1;
 309         }
 310         s->options.max_partition_order = avctx->max_partition_order;
 311     }
 312     if(s->options.max_partition_order < s->options.min_partition_order) {
 313         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid partition orders: min=%d max=%d\n",
 314                s->options.min_partition_order, s->options.max_partition_order);
 315         return -1;
 316     }
 317     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " partition order: %d, %d\n",
 318            s->options.min_partition_order, s->options.max_partition_order);
 319
 320     if(avctx->frame_size > 0) {
 321         if(avctx->frame_size < FLAC_MIN_BLOCKSIZE ||
 322                 avctx->frame_size > FLAC_MAX_BLOCKSIZE) {
 323             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid block size: %d\n",
 324                    avctx->frame_size);
 325             return -1;
 326         }
 327     } else {
 328         s->avctx->frame_size = select_blocksize(s->samplerate, s->options.block_time_ms);
 329     }
 330     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " block size: %d\n", s->avctx->frame_size);
 331
 332     /* set LPC precision */
 333     if(avctx->lpc_coeff_precision > 0) {
 334         if(avctx->lpc_coeff_precision > MAX_LPC_PRECISION) {
 335             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid lpc coeff precision: %d\n",
 336                    avctx->lpc_coeff_precision);
 337             return -1;
 338         }
 339         s->options.lpc_coeff_precision = avctx->lpc_coeff_precision;
 340     } else {
 341         /* default LPC precision */
 342         s->options.lpc_coeff_precision = 15;
 343     }
 344     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " lpc precision: %d\n",
 345            s->options.lpc_coeff_precision);
 346
 347     /* set maximum encoded frame size in verbatim mode */
 348     s->max_framesize = ff_flac_get_max_frame_size(s->avctx->frame_size,
 349                                                   s->channels, 16);
 350
 351     /* initialize MD5 context */
 352     s->md5ctx = av_malloc(av_md5_size);
 353     if(!s->md5ctx)
 354         return AVERROR_NOMEM;
 355     av_md5_init(s->md5ctx);
 356
 357     streaminfo = av_malloc(FLAC_STREAMINFO_SIZE);
 358     write_streaminfo(s, streaminfo);
 359     avctx->extradata = streaminfo;
 360     avctx->extradata_size = FLAC_STREAMINFO_SIZE;
 361
 362     s->frame_count = 0;
 363     s->min_framesize = s->max_framesize;
 364
 365     avctx->coded_frame = avcodec_alloc_frame();
 366     avctx->coded_frame->key_frame = 1;
 367
 368     return 0;
 369 }
 370
 371 static void init_frame(FlacEncodeContext *s)
 372 {
 373     int i, ch;
 374     FlacFrame *frame;
 375
 376     frame = &s->frame;
 377
 378     for(i=0; i<16; i++) {
 379         if(s->avctx->frame_size == ff_flac_blocksize_table[i]) {
 380             frame->blocksize = ff_flac_blocksize_table[i];
 381             frame->bs_code[0] = i;
 382             frame->bs_code[1] = 0;
 383             break;
 384         }
 385     }
 386     if(i == 16) {
 387         frame->blocksize = s->avctx->frame_size;
 388         if(frame->blocksize <= 256) {
 389             frame->bs_code[0] = 6;
 390             frame->bs_code[1] = frame->blocksize-1;
 391         } else {
 392             frame->bs_code[0] = 7;
 393             frame->bs_code[1] = frame->blocksize-1;
 394         }
 395     }
 396
 397     for(ch=0; ch<s->channels; ch++) {
 398         frame->subframes[ch].obits = 16;
 399     }
 400 }
 401
 402 /**
 403  * Copy channel-interleaved input samples into separate subframes
 404  */
 405 static void copy_samples(FlacEncodeContext *s, int16_t *samples)
 406 {
 407     int i, j, ch;
 408     FlacFrame *frame;
 409
 410     frame = &s->frame;
 411     for(i=0,j=0; i<frame->blocksize; i++) {
 412         for(ch=0; ch<s->channels; ch++,j++) {
 413             frame->subframes[ch].samples[i] = samples[j];
 414         }
 415     }
 416 }
 417
 418
 419 #define rice_encode_count(sum, n, k) (((n)*((k)+1))+((sum-(n>>1))>>(k)))
 420
 421 /**
 422  * Solve for d/dk(rice_encode_count) = n-((sum-(n>>1))>>(k+1)) = 0
 423  */
 424 static int find_optimal_param(uint32_t sum, int n)
 425 {
 426     int k;
 427     uint32_t sum2;
 428
 429     if(sum <= n>>1)
 430         return 0;
 431     sum2 = sum-(n>>1);
 432     k = av_log2(n<256 ? FASTDIV(sum2,n) : sum2/n);
 433     return FFMIN(k, MAX_RICE_PARAM);
 434 }
 435
 436 static uint32_t calc_optimal_rice_params(RiceContext *rc, int porder,
 437                                          uint32_t *sums, int n, int pred_order)
 438 {
 439     int i;
 440     int k, cnt, part;
 441     uint32_t all_bits;
 442
 443     part = (1 << porder);
 444     all_bits = 4 * part;
 445
 446     cnt = (n >> porder) - pred_order;
 447     for(i=0; i<part; i++) {
 448         k = find_optimal_param(sums[i], cnt);
 449         rc->params[i] = k;
 450         all_bits += rice_encode_count(sums[i], cnt, k);
 451         cnt = n >> porder;
 452     }
 453
 454     rc->porder = porder;
 455
 456     return all_bits;
 457 }
 458
 459 static void calc_sums(int pmin, int pmax, uint32_t *data, int n, int pred_order,
 460                       uint32_t sums[][MAX_PARTITIONS])
 461 {
 462     int i, j;
 463     int parts;
 464     uint32_t *res, *res_end;
 465
 466     /* sums for highest level */
 467     parts = (1 << pmax);
 468     res = &data[pred_order];
 469     res_end = &data[n >> pmax];
 470     for(i=0; i<parts; i++) {
 471         uint32_t sum = 0;
 472         while(res < res_end){
 473             sum += *(res++);
 474         }
 475         sums[pmax][i] = sum;
 476         res_end+= n >> pmax;
 477     }
 478     /* sums for lower levels */
 479     for(i=pmax-1; i>=pmin; i--) {
 480         parts = (1 << i);
 481         for(j=0; j<parts; j++) {
 482             sums[i][j] = sums[i+1][2*j] + sums[i+1][2*j+1];
 483         }
 484     }
 485 }
 486
 487 static uint32_t calc_rice_params(RiceContext *rc, int pmin, int pmax,
 488                                  int32_t *data, int n, int pred_order)
 489 {
 490     int i;
 491     uint32_t bits[MAX_PARTITION_ORDER+1];
 492     int opt_porder;
 493     RiceContext tmp_rc;
 494     uint32_t *udata;
 495     uint32_t sums[MAX_PARTITION_ORDER+1][MAX_PARTITIONS];
 496
 497     assert(pmin >= 0 && pmin <= MAX_PARTITION_ORDER);
 498     assert(pmax >= 0 && pmax <= MAX_PARTITION_ORDER);
 499     assert(pmin <= pmax);
 500
 501     udata = av_malloc(n * sizeof(uint32_t));
 502     for(i=0; i<n; i++) {
 503         udata[i] = (2*data[i]) ^ (data[i]>>31);
 504     }
 505
 506     calc_sums(pmin, pmax, udata, n, pred_order, sums);
 507
 508     opt_porder = pmin;
 509     bits[pmin] = UINT32_MAX;
 510     for(i=pmin; i<=pmax; i++) {
 511         bits[i] = calc_optimal_rice_params(&tmp_rc, i, sums[i], n, pred_order);
 512         if(bits[i] <= bits[opt_porder]) {
 513             opt_porder = i;
 514             *rc= tmp_rc;
 515         }
 516     }
 517
 518     av_freep(&udata);
 519     return bits[opt_porder];
 520 }
 521
 522 static int get_max_p_order(int max_porder, int n, int order)
 523 {
 524     int porder = FFMIN(max_porder, av_log2(n^(n-1)));
 525     if(order > 0)
 526         porder = FFMIN(porder, av_log2(n/order));
 527     return porder;
 528 }
 529
 530 static uint32_t calc_rice_params_fixed(RiceContext *rc, int pmin, int pmax,
 531                                        int32_t *data, int n, int pred_order,
 532                                        int bps)
 533 {
 534     uint32_t bits;
 535     pmin = get_max_p_order(pmin, n, pred_order);
 536     pmax = get_max_p_order(pmax, n, pred_order);
 537     bits = pred_order*bps + 6;
 538     bits += calc_rice_params(rc, pmin, pmax, data, n, pred_order);
 539     return bits;
 540 }
 541
 542 static uint32_t calc_rice_params_lpc(RiceContext *rc, int pmin, int pmax,
 543                                      int32_t *data, int n, int pred_order,
 544                                      int bps, int precision)
 545 {
 546     uint32_t bits;
 547     pmin = get_max_p_order(pmin, n, pred_order);
 548     pmax = get_max_p_order(pmax, n, pred_order);
 549     bits = pred_order*bps + 4 + 5 + pred_order*precision + 6;
 550     bits += calc_rice_params(rc, pmin, pmax, data, n, pred_order);
 551     return bits;
 552 }
 553
 554 /**
 555  * Apply Welch window function to audio block
 556  */
 557 static void apply_welch_window(const int32_t *data, int len, double *w_data)
 558 {
 559     int i, n2;
 560     double w;
 561     double c;
 562
 563     assert(!(len&1)); //the optimization in r11881 does not support odd len
 564                       //if someone wants odd len extend the change in r11881
 565
 566     n2 = (len >> 1);
 567     c = 2.0 / (len - 1.0);
 568
 569     w_data+=n2;
 570       data+=n2;
 571     for(i=0; i<n2; i++) {
 572         w = c - n2 + i;
 573         w = 1.0 - (w * w);
 574         w_data[-i-1] = data[-i-1] * w;
 575         w_data[+i  ] = data[+i  ] * w;
 576     }
 577 }
 578
 579 /**
 580  * Calculates autocorrelation data from audio samples
 581  * A Welch window function is applied before calculation.
 582  */
 583 void ff_flac_compute_autocorr(const int32_t *data, int len, int lag,
 584                               double *autoc)
 585 {
 586     int i, j;
 587     double tmp[len + lag + 1];
 588     double *data1= tmp + lag;
 589
 590     apply_welch_window(data, len, data1);
 591
 592     for(j=0; j<lag; j++)
 593         data1[j-lag]= 0.0;
 594     data1[len] = 0.0;
 595
 596     for(j=0; j<lag; j+=2){
 597         double sum0 = 1.0, sum1 = 1.0;
 598         for(i=0; i<len; i++){
 599             sum0 += data1[i] * data1[i-j];
 600             sum1 += data1[i] * data1[i-j-1];
 601         }
 602         autoc[j  ] = sum0;
 603         autoc[j+1] = sum1;
 604     }
 605
 606     if(j==lag){
 607         double sum = 1.0;
 608         for(i=0; i<len; i+=2){
 609             sum += data1[i  ] * data1[i-j  ]
 610                  + data1[i+1] * data1[i-j+1];
 611         }
 612         autoc[j] = sum;
 613     }
 614 }
 615
 616
 617 static void encode_residual_verbatim(int32_t *res, int32_t *smp, int n)
 618 {
 619     assert(n > 0);
 620     memcpy(res, smp, n * sizeof(int32_t));
 621 }
 622
 623 static void encode_residual_fixed(int32_t *res, const int32_t *smp, int n,
 624                                   int order)
 625 {
 626     int i;
 627
 628     for(i=0; i<order; i++) {
 629         res[i] = smp[i];
 630     }
 631
 632     if(order==0){
 633         for(i=order; i<n; i++)
 634             res[i]= smp[i];
 635     }else if(order==1){
 636         for(i=order; i<n; i++)
 637             res[i]= smp[i] - smp[i-1];
 638     }else if(order==2){
 639         int a = smp[order-1] - smp[order-2];
 640         for(i=order; i<n; i+=2) {
 641             int b = smp[i] - smp[i-1];
 642             res[i]= b - a;
 643             a = smp[i+1] - smp[i];
 644             res[i+1]= a - b;
 645         }
 646     }else if(order==3){
 647         int a = smp[order-1] - smp[order-2];
 648         int c = smp[order-1] - 2*smp[order-2] + smp[order-3];
 649         for(i=order; i<n; i+=2) {
 650             int b = smp[i] - smp[i-1];
 651             int d = b - a;
 652             res[i]= d - c;
 653             a = smp[i+1] - smp[i];
 654             c = a - b;
 655             res[i+1]= c - d;
 656         }
 657     }else{
 658         int a = smp[order-1] - smp[order-2];
 659         int c = smp[order-1] - 2*smp[order-2] + smp[order-3];
 660         int e = smp[order-1] - 3*smp[order-2] + 3*smp[order-3] - smp[order-4];
 661         for(i=order; i<n; i+=2) {
 662             int b = smp[i] - smp[i-1];
 663             int d = b - a;
 664             int f = d - c;
 665             res[i]= f - e;
 666             a = smp[i+1] - smp[i];
 667             c = a - b;
 668             e = c - d;
 669             res[i+1]= e - f;
 670         }
 671     }
 672 }
 673
 674 #define LPC1(x) {\
 675     int c = coefs[(x)-1];\
 676     p0 += c*s;\
 677     s = smp[i-(x)+1];\
 678     p1 += c*s;\
 679 }
 680
 681 static av_always_inline void encode_residual_lpc_unrolled(
 682     int32_t *res, const int32_t *smp, int n,
 683     int order, const int32_t *coefs, int shift, int big)
 684 {
 685     int i;
 686     for(i=order; i<n; i+=2) {
 687         int s = smp[i-order];
 688         int p0 = 0, p1 = 0;
 689         if(big) {
 690             switch(order) {
 691                 case 32: LPC1(32)
 692                 case 31: LPC1(31)
 693                 case 30: LPC1(30)
 694                 case 29: LPC1(29)
 695                 case 28: LPC1(28)
 696                 case 27: LPC1(27)
 697                 case 26: LPC1(26)
 698                 case 25: LPC1(25)
 699                 case 24: LPC1(24)
 700                 case 23: LPC1(23)
 701                 case 22: LPC1(22)
 702                 case 21: LPC1(21)
 703                 case 20: LPC1(20)
 704                 case 19: LPC1(19)
 705                 case 18: LPC1(18)
 706                 case 17: LPC1(17)
 707                 case 16: LPC1(16)
 708                 case 15: LPC1(15)
 709                 case 14: LPC1(14)
 710                 case 13: LPC1(13)
 711                 case 12: LPC1(12)
 712                 case 11: LPC1(11)
 713                 case 10: LPC1(10)
 714                 case  9: LPC1( 9)
 715                          LPC1( 8)
 716                          LPC1( 7)
 717                          LPC1( 6)
 718                          LPC1( 5)
 719                          LPC1( 4)
 720                          LPC1( 3)
 721                          LPC1( 2)
 722                          LPC1( 1)
 723             }
 724         } else {
 725             switch(order) {
 726                 case  8: LPC1( 8)
 727                 case  7: LPC1( 7)
 728                 case  6: LPC1( 6)
 729                 case  5: LPC1( 5)
 730                 case  4: LPC1( 4)
 731                 case  3: LPC1( 3)
 732                 case  2: LPC1( 2)
 733                 case  1: LPC1( 1)
 734             }
 735         }
 736         res[i  ] = smp[i  ] - (p0 >> shift);
 737         res[i+1] = smp[i+1] - (p1 >> shift);
 738     }
 739 }
 740
 741 static void encode_residual_lpc(int32_t *res, const int32_t *smp, int n,
 742                                 int order, const int32_t *coefs, int shift)
 743 {
 744     int i;
 745     for(i=0; i<order; i++) {
 746         res[i] = smp[i];
 747     }
 748 #if CONFIG_SMALL
 749     for(i=order; i<n; i+=2) {
 750         int j;
 751         int s = smp[i];
 752         int p0 = 0, p1 = 0;
 753         for(j=0; j<order; j++) {
 754             int c = coefs[j];
 755             p1 += c*s;
 756             s = smp[i-j-1];
 757             p0 += c*s;
 758         }
 759         res[i  ] = smp[i  ] - (p0 >> shift);
 760         res[i+1] = smp[i+1] - (p1 >> shift);
 761     }
 762 #else
 763     switch(order) {
 764         case  1: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 1, coefs, shift, 0); break;
 765         case  2: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 2, coefs, shift, 0); break;
 766         case  3: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 3, coefs, shift, 0); break;
 767         case  4: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 4, coefs, shift, 0); break;
 768         case  5: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 5, coefs, shift, 0); break;
 769         case  6: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 6, coefs, shift, 0); break;
 770         case  7: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 7, coefs, shift, 0); break;
 771         case  8: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, 8, coefs, shift, 0); break;
 772         default: encode_residual_lpc_unrolled(res, smp, n, order, coefs, shift, 1); break;
 773     }
 774 #endif
 775 }
 776
 777 static int encode_residual(FlacEncodeContext *ctx, int ch)
 778 {
 779     int i, n;
 780     int min_order, max_order, opt_order, precision, omethod;
 781     int min_porder, max_porder;
 782     FlacFrame *frame;
 783     FlacSubframe *sub;
 784     int32_t coefs[MAX_LPC_ORDER][MAX_LPC_ORDER];
 785     int shift[MAX_LPC_ORDER];
 786     int32_t *res, *smp;
 787
 788     frame = &ctx->frame;
 789     sub = &frame->subframes[ch];
 790     res = sub->residual;
 791     smp = sub->samples;
 792     n = frame->blocksize;
 793
 794     /* CONSTANT */
 795     for(i=1; i<n; i++) {
 796         if(smp[i] != smp[0]) break;
 797     }
 798     if(i == n) {
 799         sub->type = sub->type_code = FLAC_SUBFRAME_CONSTANT;
 800         res[0] = smp[0];
 801         return sub->obits;
 802     }
 803
 804     /* VERBATIM */
 805     if(n < 5) {
 806         sub->type = sub->type_code = FLAC_SUBFRAME_VERBATIM;
 807         encode_residual_verbatim(res, smp, n);
 808         return sub->obits * n;
 809     }
 810
 811     min_order = ctx->options.min_prediction_order;
 812     max_order = ctx->options.max_prediction_order;
 813     min_porder = ctx->options.min_partition_order;
 814     max_porder = ctx->options.max_partition_order;
 815     precision = ctx->options.lpc_coeff_precision;
 816     omethod = ctx->options.prediction_order_method;
 817
 818     /* FIXED */
 819     if(!ctx->options.use_lpc || max_order == 0 || (n <= max_order)) {
 820         uint32_t bits[MAX_FIXED_ORDER+1];
 821         if(max_order > MAX_FIXED_ORDER) max_order = MAX_FIXED_ORDER;
 822         opt_order = 0;
 823         bits[0] = UINT32_MAX;
 824         for(i=min_order; i<=max_order; i++) {
 825             encode_residual_fixed(res, smp, n, i);
 826             bits[i] = calc_rice_params_fixed(&sub->rc, min_porder, max_porder, res,
 827                                              n, i, sub->obits);
 828             if(bits[i] < bits[opt_order]) {
 829                 opt_order = i;
 830             }
 831         }
 832         sub->order = opt_order;
 833         sub->type = FLAC_SUBFRAME_FIXED;
 834         sub->type_code = sub->type | sub->order;
 835         if(sub->order != max_order) {
 836             encode_residual_fixed(res, smp, n, sub->order);
 837             return calc_rice_params_fixed(&sub->rc, min_porder, max_porder, res, n,
 838                                           sub->order, sub->obits);
 839         }
 840         return bits[sub->order];
 841     }
 842
 843     /* LPC */
 844     opt_order = ff_lpc_calc_coefs(&ctx->dsp, smp, n, min_order, max_order,
 845                                   precision, coefs, shift, ctx->options.use_lpc,
 846                                   omethod, MAX_LPC_SHIFT, 0);
 847
 848     if(omethod == ORDER_METHOD_2LEVEL ||
 849        omethod == ORDER_METHOD_4LEVEL ||
 850        omethod == ORDER_METHOD_8LEVEL) {
 851         int levels = 1 << omethod;
 852         uint32_t bits[levels];
 853         int order;
 854         int opt_index = levels-1;
 855         opt_order = max_order-1;
 856         bits[opt_index] = UINT32_MAX;
 857         for(i=levels-1; i>=0; i--) {
 858             order = min_order + (((max_order-min_order+1) * (i+1)) / levels)-1;
 859             if(order < 0) order = 0;
 860             encode_residual_lpc(res, smp, n, order+1, coefs[order], shift[order]);
 861             bits[i] = calc_rice_params_lpc(&sub->rc, min_porder, max_porder,
 862                                            res, n, order+1, sub->obits, precision);
 863             if(bits[i] < bits[opt_index]) {
 864                 opt_index = i;
 865                 opt_order = order;
 866             }
 867         }
 868         opt_order++;
 869     } else if(omethod == ORDER_METHOD_SEARCH) {
 870         // brute-force optimal order search
 871         uint32_t bits[MAX_LPC_ORDER];
 872         opt_order = 0;
 873         bits[0] = UINT32_MAX;
 874         for(i=min_order-1; i<max_order; i++) {
 875             encode_residual_lpc(res, smp, n, i+1, coefs[i], shift[i]);
 876             bits[i] = calc_rice_params_lpc(&sub->rc, min_porder, max_porder,
 877                                            res, n, i+1, sub->obits, precision);
 878             if(bits[i] < bits[opt_order]) {
 879                 opt_order = i;
 880             }
 881         }
 882         opt_order++;
 883     } else if(omethod == ORDER_METHOD_LOG) {
 884         uint32_t bits[MAX_LPC_ORDER];
 885         int step;
 886
 887         opt_order= min_order - 1 + (max_order-min_order)/3;
 888         memset(bits, -1, sizeof(bits));
 889
 890         for(step=16 ;step; step>>=1){
 891             int last= opt_order;
 892             for(i=last-step; i<=last+step; i+= step){
 893                 if(i<min_order-1 || i>=max_order || bits[i] < UINT32_MAX)
 894                     continue;
 895                 encode_residual_lpc(res, smp, n, i+1, coefs[i], shift[i]);
 896                 bits[i] = calc_rice_params_lpc(&sub->rc, min_porder, max_porder,
 897                                             res, n, i+1, sub->obits, precision);
 898                 if(bits[i] < bits[opt_order])
 899                     opt_order= i;
 900             }
 901         }
 902         opt_order++;
 903     }
 904
 905     sub->order = opt_order;
 906     sub->type = FLAC_SUBFRAME_LPC;
 907     sub->type_code = sub->type | (sub->order-1);
 908     sub->shift = shift[sub->order-1];
 909     for(i=0; i<sub->order; i++) {
 910         sub->coefs[i] = coefs[sub->order-1][i];
 911     }
 912     encode_residual_lpc(res, smp, n, sub->order, sub->coefs, sub->shift);
 913     return calc_rice_params_lpc(&sub->rc, min_porder, max_porder, res, n, sub->order,
 914                                 sub->obits, precision);
 915 }
 916
 917 static int encode_residual_v(FlacEncodeContext *ctx, int ch)
 918 {
 919     int i, n;
 920     FlacFrame *frame;
 921     FlacSubframe *sub;
 922     int32_t *res, *smp;
 923
 924     frame = &ctx->frame;
 925     sub = &frame->subframes[ch];
 926     res = sub->residual;
 927     smp = sub->samples;
 928     n = frame->blocksize;
 929
 930     /* CONSTANT */
 931     for(i=1; i<n; i++) {
 932         if(smp[i] != smp[0]) break;
 933     }
 934     if(i == n) {
 935         sub->type = sub->type_code = FLAC_SUBFRAME_CONSTANT;
 936         res[0] = smp[0];
 937         return sub->obits;
 938     }
 939
 940     /* VERBATIM */
 941     sub->type = sub->type_code = FLAC_SUBFRAME_VERBATIM;
 942     encode_residual_verbatim(res, smp, n);
 943     return sub->obits * n;
 944 }
 945
 946 static int estimate_stereo_mode(int32_t *left_ch, int32_t *right_ch, int n)
 947 {
 948     int i, best;
 949     int32_t lt, rt;
 950     uint64_t sum[4];
 951     uint64_t score[4];
 952     int k;
 953
 954     /* calculate sum of 2nd order residual for each channel */
 955     sum[0] = sum[1] = sum[2] = sum[3] = 0;
 956     for(i=2; i<n; i++) {
 957         lt = left_ch[i] - 2*left_ch[i-1] + left_ch[i-2];
 958         rt = right_ch[i] - 2*right_ch[i-1] + right_ch[i-2];
 959         sum[2] += FFABS((lt + rt) >> 1);
 960         sum[3] += FFABS(lt - rt);
 961         sum[0] += FFABS(lt);
 962         sum[1] += FFABS(rt);
 963     }
 964     /* estimate bit counts */
 965     for(i=0; i<4; i++) {
 966         k = find_optimal_param(2*sum[i], n);
 967         sum[i] = rice_encode_count(2*sum[i], n, k);
 968     }
 969
 970     /* calculate score for each mode */
 971     score[0] = sum[0] + sum[1];
 972     score[1] = sum[0] + sum[3];
 973     score[2] = sum[1] + sum[3];
 974     score[3] = sum[2] + sum[3];
 975
 976     /* return mode with lowest score */
 977     best = 0;
 978     for(i=1; i<4; i++) {
 979         if(score[i] < score[best]) {
 980             best = i;
 981         }
 982     }
 983     if(best == 0) {
 984         return FLAC_CHMODE_INDEPENDENT;
 985     } else if(best == 1) {
 986         return FLAC_CHMODE_LEFT_SIDE;
 987     } else if(best == 2) {
 988         return FLAC_CHMODE_RIGHT_SIDE;
 989     } else {
 990         return FLAC_CHMODE_MID_SIDE;
 991     }
 992 }
 993
 994 /**
 995  * Perform stereo channel decorrelation
 996  */
 997 static void channel_decorrelation(FlacEncodeContext *ctx)
 998 {
 999     FlacFrame *frame;
1000     int32_t *left, *right;
1001     int i, n;
1002
1003     frame = &ctx->frame;
1004     n = frame->blocksize;
1005     left  = frame->subframes[0].samples;
1006     right = frame->subframes[1].samples;
1007
1008     if(ctx->channels != 2) {
1009         frame->ch_mode = FLAC_CHMODE_INDEPENDENT;
1010         return;
1011     }
1012
1013     frame->ch_mode = estimate_stereo_mode(left, right, n);
1014
1015     /* perform decorrelation and adjust bits-per-sample */
1016     if(frame->ch_mode == FLAC_CHMODE_INDEPENDENT) {
1017         return;
1018     }
1019     if(frame->ch_mode == FLAC_CHMODE_MID_SIDE) {
1020         int32_t tmp;
1021         for(i=0; i<n; i++) {
1022             tmp = left[i];
1023             left[i] = (tmp + right[i]) >> 1;
1024             right[i] = tmp - right[i];
1025         }
1026         frame->subframes[1].obits++;
1027     } else if(frame->ch_mode == FLAC_CHMODE_LEFT_SIDE) {
1028         for(i=0; i<n; i++) {
1029             right[i] = left[i] - right[i];
1030         }
1031         frame->subframes[1].obits++;
1032     } else {
1033         for(i=0; i<n; i++) {
1034             left[i] -= right[i];
1035         }
1036         frame->subframes[0].obits++;
1037     }
1038 }
1039
1040 static void write_utf8(PutBitContext *pb, uint32_t val)
1041 {
1042     uint8_t tmp;
1043     PUT_UTF8(val, tmp, put_bits(pb, 8, tmp);)
1044 }
1045
1046 static void output_frame_header(FlacEncodeContext *s)
1047 {
1048     FlacFrame *frame;
1049     int crc;
1050
1051     frame = &s->frame;
1052
1053     put_bits(&s->pb, 16, 0xFFF8);
1054     put_bits(&s->pb, 4, frame->bs_code[0]);
1055     put_bits(&s->pb, 4, s->sr_code[0]);
1056     if(frame->ch_mode == FLAC_CHMODE_INDEPENDENT) {
1057         put_bits(&s->pb, 4, s->channels-1);
1058     } else {
1059         put_bits(&s->pb, 4, frame->ch_mode);
1060     }
1061     put_bits(&s->pb, 3, 4); /* bits-per-sample code */
1062     put_bits(&s->pb, 1, 0);
1063     write_utf8(&s->pb, s->frame_count);
1064     if(frame->bs_code[0] == 6) {
1065         put_bits(&s->pb, 8, frame->bs_code[1]);
1066     } else if(frame->bs_code[0] == 7) {
1067         put_bits(&s->pb, 16, frame->bs_code[1]);
1068     }
1069     if(s->sr_code[0] == 12) {
1070         put_bits(&s->pb, 8, s->sr_code[1]);
1071     } else if(s->sr_code[0] > 12) {
1072         put_bits(&s->pb, 16, s->sr_code[1]);
1073     }
1074     flush_put_bits(&s->pb);
1075     crc = av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_8_ATM), 0,
1076                  s->pb.buf, put_bits_count(&s->pb)>>3);
1077     put_bits(&s->pb, 8, crc);
1078 }
1079
1080 static void output_subframe_constant(FlacEncodeContext *s, int ch)
1081 {
1082     FlacSubframe *sub;
1083     int32_t res;
1084
1085     sub = &s->frame.subframes[ch];
1086     res = sub->residual[0];
1087     put_sbits(&s->pb, sub->obits, res);
1088 }
1089
1090 static void output_subframe_verbatim(FlacEncodeContext *s, int ch)
1091 {
1092     int i;
1093     FlacFrame *frame;
1094     FlacSubframe *sub;
1095     int32_t res;
1096
1097     frame = &s->frame;
1098     sub = &frame->subframes[ch];
1099
1100     for(i=0; i<frame->blocksize; i++) {
1101         res = sub->residual[i];
1102         put_sbits(&s->pb, sub->obits, res);
1103     }
1104 }
1105
1106 static void output_residual(FlacEncodeContext *ctx, int ch)
1107 {
1108     int i, j, p, n, parts;
1109     int k, porder, psize, res_cnt;
1110     FlacFrame *frame;
1111     FlacSubframe *sub;
1112     int32_t *res;
1113
1114     frame = &ctx->frame;
1115     sub = &frame->subframes[ch];
1116     res = sub->residual;
1117     n = frame->blocksize;
1118
1119     /* rice-encoded block */
1120     put_bits(&ctx->pb, 2, 0);
1121
1122     /* partition order */
1123     porder = sub->rc.porder;
1124     psize = n >> porder;
1125     parts = (1 << porder);
1126     put_bits(&ctx->pb, 4, porder);
1127     res_cnt = psize - sub->order;
1128
1129     /* residual */
1130     j = sub->order;
1131     for(p=0; p<parts; p++) {
1132         k = sub->rc.params[p];
1133         put_bits(&ctx->pb, 4, k);
1134         if(p == 1) res_cnt = psize;
1135         for(i=0; i<res_cnt && j<n; i++, j++) {
1136             set_sr_golomb_flac(&ctx->pb, res[j], k, INT32_MAX, 0);
1137         }
1138     }
1139 }
1140
1141 static void output_subframe_fixed(FlacEncodeContext *ctx, int ch)
1142 {
1143     int i;
1144     FlacFrame *frame;
1145     FlacSubframe *sub;
1146
1147     frame = &ctx->frame;
1148     sub = &frame->subframes[ch];
1149
1150     /* warm-up samples */
1151     for(i=0; i<sub->order; i++) {
1152         put_sbits(&ctx->pb, sub->obits, sub->residual[i]);
1153     }
1154
1155     /* residual */
1156     output_residual(ctx, ch);
1157 }
1158
1159 static void output_subframe_lpc(FlacEncodeContext *ctx, int ch)
1160 {
1161     int i, cbits;
1162     FlacFrame *frame;
1163     FlacSubframe *sub;
1164
1165     frame = &ctx->frame;
1166     sub = &frame->subframes[ch];
1167
1168     /* warm-up samples */
1169     for(i=0; i<sub->order; i++) {
1170         put_sbits(&ctx->pb, sub->obits, sub->residual[i]);
1171     }
1172
1173     /* LPC coefficients */
1174     cbits = ctx->options.lpc_coeff_precision;
1175     put_bits(&ctx->pb, 4, cbits-1);
1176     put_sbits(&ctx->pb, 5, sub->shift);
1177     for(i=0; i<sub->order; i++) {
1178         put_sbits(&ctx->pb, cbits, sub->coefs[i]);
1179     }
1180
1181     /* residual */
1182     output_residual(ctx, ch);
1183 }
1184
1185 static void output_subframes(FlacEncodeContext *s)
1186 {
1187     FlacFrame *frame;
1188     FlacSubframe *sub;
1189     int ch;
1190
1191     frame = &s->frame;
1192
1193     for(ch=0; ch<s->channels; ch++) {
1194         sub = &frame->subframes[ch];
1195
1196         /* subframe header */
1197         put_bits(&s->pb, 1, 0);
1198         put_bits(&s->pb, 6, sub->type_code);
1199         put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no wasted bits */
1200
1201         /* subframe */
1202         if(sub->type == FLAC_SUBFRAME_CONSTANT) {
1203             output_subframe_constant(s, ch);
1204         } else if(sub->type == FLAC_SUBFRAME_VERBATIM) {
1205             output_subframe_verbatim(s, ch);
1206         } else if(sub->type == FLAC_SUBFRAME_FIXED) {
1207             output_subframe_fixed(s, ch);
1208         } else if(sub->type == FLAC_SUBFRAME_LPC) {
1209             output_subframe_lpc(s, ch);
1210         }
1211     }
1212 }
1213
1214 static void output_frame_footer(FlacEncodeContext *s)
1215 {
1216     int crc;
1217     flush_put_bits(&s->pb);
1218     crc = bswap_16(av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_16_ANSI), 0,
1219                           s->pb.buf, put_bits_count(&s->pb)>>3));
1220     put_bits(&s->pb, 16, crc);
1221     flush_put_bits(&s->pb);
1222 }
1223
1224 static void update_md5_sum(FlacEncodeContext *s, int16_t *samples)
1225 {
1226 #ifdef WORDS_BIGENDIAN
1227     int i;
1228     for(i = 0; i < s->frame.blocksize*s->channels; i++) {
1229         int16_t smp = le2me_16(samples[i]);
1230         av_md5_update(s->md5ctx, (uint8_t *)&smp, 2);
1231     }
1232 #else
1233     av_md5_update(s->md5ctx, (uint8_t *)samples, s->frame.blocksize*s->channels*2);
1234 #endif
1235 }
1236
1237 static int flac_encode_frame(AVCodecContext *avctx, uint8_t *frame,
1238                              int buf_size, void *data)
1239 {
1240     int ch;
1241     FlacEncodeContext *s;
1242     int16_t *samples = data;
1243     int out_bytes;
1244     int reencoded=0;
1245
1246     s = avctx->priv_data;
1247
1248     if(buf_size < s->max_framesize*2) {
1249         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "output buffer too small\n");
1250         return 0;
1251     }
1252
1253     /* when the last block is reached, update the header in extradata */
1254     if (!data) {
1255         s->max_framesize = s->max_encoded_framesize;
1256         av_md5_final(s->md5ctx, s->md5sum);
1257         write_streaminfo(s, avctx->extradata);
1258         return 0;
1259     }
1260
1261     init_frame(s);
1262
1263     copy_samples(s, samples);
1264
1265     channel_decorrelation(s);
1266
1267     for(ch=0; ch<s->channels; ch++) {
1268         encode_residual(s, ch);
1269     }
1270
1271 write_frame:
1272     init_put_bits(&s->pb, frame, buf_size);
1273     output_frame_header(s);
1274     output_subframes(s);
1275     output_frame_footer(s);
1276     out_bytes = put_bits_count(&s->pb) >> 3;
1277
1278     if(out_bytes > s->max_framesize) {
1279         if(reencoded) {
1280             /* still too large. must be an error. */
1281             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "error encoding frame\n");
1282             return -1;
1283         }
1284
1285         /* frame too large. use verbatim mode */
1286         for(ch=0; ch<s->channels; ch++) {
1287             encode_residual_v(s, ch);
1288         }
1289         reencoded = 1;
1290         goto write_frame;
1291     }
1292
1293     s->frame_count++;
1294     s->sample_count += avctx->frame_size;
1295     update_md5_sum(s, samples);
1296     if (out_bytes > s->max_encoded_framesize)
1297         s->max_encoded_framesize = out_bytes;
1298     if (out_bytes < s->min_framesize)
1299         s->min_framesize = out_bytes;
1300
1301     return out_bytes;
1302 }
1303
1304 static av_cold int flac_encode_close(AVCodecContext *avctx)
1305 {
1306     if (avctx->priv_data) {
1307         FlacEncodeContext *s = avctx->priv_data;
1308         av_freep(&s->md5ctx);
1309     }
1310     av_freep(&avctx->extradata);
1311     avctx->extradata_size = 0;
1312     av_freep(&avctx->coded_frame);
1313     return 0;
1314 }
1315
1316 AVCodec flac_encoder = {
1317     "flac",
1318     CODEC_TYPE_AUDIO,
1319     CODEC_ID_FLAC,
1320     sizeof(FlacEncodeContext),
1321     flac_encode_init,
1322     flac_encode_frame,
1323     flac_encode_close,
1324     NULL,
1325     .capabilities = CODEC_CAP_SMALL_LAST_FRAME | CODEC_CAP_DELAY,
1326     .sample_fmts = (enum SampleFormat[]){SAMPLE_FMT_S16,SAMPLE_FMT_NONE},
1327     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("FLAC (Free Lossless Audio Codec)"),
1328 };