src/lib/dl/ext/libmad/mad.h

   1 /*
   2  * libmad - MPEG audio decoder library
   3  * Copyright (C) 2000-2004 Underbit Technologies, Inc.
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   6  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   8  * (at your option) any later version.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13  * GNU General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  16  * along with this program; if not, write to the Free Software
  17  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  18  *
  19  * If you would like to negotiate alternate licensing terms, you may do
  20  * so by contacting: Underbit Technologies, Inc. <info@underbit.com>
  21  */
  22
  23 # ifdef __cplusplus
  24 extern "C" {
  25 # endif
  26
  27 # define FPM_INTEL
  28
  29
  30 #if TARGET_MSDOS == 32
  31 # define SIZEOF_INT 4
  32 # define SIZEOF_LONG 4
  33 # define SIZEOF_LONG_LONG 8
  34 #else
  35 # define SIZEOF_INT 2
  36 # define SIZEOF_LONG 4
  37 # define SIZEOF_LONG_LONG 8
  38 #endif
  39
  40
  41 /* Id: version.h,v 1.26 2004/01/23 09:41:33 rob Exp */
  42
  43 # ifndef LIBMAD_VERSION_H
  44 # define LIBMAD_VERSION_H
  45
  46 # define MAD_VERSION_MAJOR      0
  47 # define MAD_VERSION_MINOR      15
  48 # define MAD_VERSION_PATCH      1
  49 # define MAD_VERSION_EXTRA      " (beta)"
  50
  51 # define MAD_VERSION_STRINGIZE(str)     #str
  52 # define MAD_VERSION_STRING(num)        MAD_VERSION_STRINGIZE(num)
  53
  54 # define MAD_VERSION            MAD_VERSION_STRING(MAD_VERSION_MAJOR) "."  \
  55                                 MAD_VERSION_STRING(MAD_VERSION_MINOR) "."  \
  56                                 MAD_VERSION_STRING(MAD_VERSION_PATCH)  \
  57                                 MAD_VERSION_EXTRA
  58
  59 # define MAD_PUBLISHYEAR        "2000-2004"
  60 # define MAD_AUTHOR             "Underbit Technologies, Inc."
  61 # define MAD_EMAIL              "info@underbit.com"
  62
  63 extern char const mad_version[];
  64 extern char const mad_copyright[];
  65 extern char const mad_author[];
  66 extern char const mad_build[];
  67
  68 # endif
  69
  70 /* Id: fixed.h,v 1.38 2004/02/17 02:02:03 rob Exp */
  71
  72 # ifndef LIBMAD_FIXED_H
  73 # define LIBMAD_FIXED_H
  74
  75 # if SIZEOF_INT >= 4
  76 typedef   signed int mad_fixed_t;
  77
  78 typedef   signed int mad_fixed64hi_t;
  79 typedef unsigned int mad_fixed64lo_t;
  80 # else
  81 typedef   signed long mad_fixed_t;
  82
  83 typedef   signed long mad_fixed64hi_t;
  84 typedef unsigned long mad_fixed64lo_t;
  85 # endif
  86
  87 # if defined(_MSC_VER)
  88 #  define mad_fixed64_t  signed __int64
  89 # elif 1 || defined(__GNUC__)
  90 #  define mad_fixed64_t  signed long long
  91 # endif
  92
  93 # if defined(FPM_FLOAT)
  94 typedef double mad_sample_t;
  95 # else
  96 typedef mad_fixed_t mad_sample_t;
  97 # endif
  98
  99 /*
 100  * Fixed-point format: 0xABBBBBBB
 101  * A == whole part      (sign + 3 bits)
 102  * B == fractional part (28 bits)
 103  *
 104  * Values are signed two's complement, so the effective range is:
 105  * 0x80000000 to 0x7fffffff
 106  *       -8.0 to +7.9999999962747097015380859375
 107  *
 108  * The smallest representable value is:
 109  * 0x00000001 == 0.0000000037252902984619140625 (i.e. about 3.725e-9)
 110  *
 111  * 28 bits of fractional accuracy represent about
 112  * 8.6 digits of decimal accuracy.
 113  *
 114  * Fixed-point numbers can be added or subtracted as normal
 115  * integers, but multiplication requires shifting the 64-bit result
 116  * from 56 fractional bits back to 28 (and rounding.)
 117  *
 118  * Changing the definition of MAD_F_FRACBITS is only partially
 119  * supported, and must be done with care.
 120  */
 121
 122 # define MAD_F_FRACBITS         28
 123
 124 # if MAD_F_FRACBITS == 28
 125 #  define MAD_F(x)              ((mad_fixed_t) (x##L))
 126 # else
 127 #  if MAD_F_FRACBITS < 28
 128 #   warning "MAD_F_FRACBITS < 28"
 129 #   define MAD_F(x)             ((mad_fixed_t)  \
 130                                  (((x##L) +  \
 131                                    (1L << (28 - MAD_F_FRACBITS - 1))) >>  \
 132                                   (28 - MAD_F_FRACBITS)))
 133 #  elif MAD_F_FRACBITS > 28
 134 #   error "MAD_F_FRACBITS > 28 not currently supported"
 135 #   define MAD_F(x)             ((mad_fixed_t)  \
 136                                  ((x##L) << (MAD_F_FRACBITS - 28)))
 137 #  endif
 138 # endif
 139
 140 # define MAD_F_MIN              ((mad_fixed_t) -0x80000000L)
 141 # define MAD_F_MAX              ((mad_fixed_t) +0x7fffffffL)
 142
 143 # define MAD_F_ONE              MAD_F(0x10000000)
 144
 145 # define mad_f_tofixed(x)       ((mad_fixed_t)  \
 146                                  ((x) * (double) (1L << MAD_F_FRACBITS) + 0.5))
 147 # define mad_f_todouble(x)      ((double)  \
 148                                  ((x) / (double) (1L << MAD_F_FRACBITS)))
 149
 150 # define mad_f_intpart(x)       ((x) >> MAD_F_FRACBITS)
 151 # define mad_f_fracpart(x)      ((x) & ((1L << MAD_F_FRACBITS) - 1))
 152                                 /* (x should be positive) */
 153
 154 # define mad_f_fromint(x)       ((x) << MAD_F_FRACBITS)
 155
 156 # define mad_f_add(x, y)        ((x) + (y))
 157 # define mad_f_sub(x, y)        ((x) - (y))
 158
 159 # if defined(FPM_FLOAT)
 160 #  error "FPM_FLOAT not yet supported"
 161
 162 #  undef MAD_F
 163 #  define MAD_F(x)              mad_f_todouble(x)
 164
 165 #  define mad_f_mul(x, y)       ((x) * (y))
 166 #  define mad_f_scale64
 167
 168 #  undef ASO_ZEROCHECK
 169
 170 # elif defined(FPM_64BIT)
 171
 172 /*
 173  * This version should be the most accurate if 64-bit types are supported by
 174  * the compiler, although it may not be the most efficient.
 175  */
 176 #  if defined(OPT_ACCURACY)
 177 #   define mad_f_mul(x, y)  \
 178     ((mad_fixed_t)  \
 179      ((((mad_fixed64_t) (x) * (y)) +  \
 180        (1L << (MAD_F_SCALEBITS - 1))) >> MAD_F_SCALEBITS))
 181 #  else
 182 #   define mad_f_mul(x, y)  \
 183     ((mad_fixed_t) (((mad_fixed64_t)(x) * (mad_fixed64_t)(y)) >> (mad_fixed64_t)(MAD_F_SCALEBITS)))
 184 #  endif
 185
 186 #  define MAD_F_SCALEBITS  MAD_F_FRACBITS
 187
 188 /* --- Intel --------------------------------------------------------------- */
 189
 190 # elif defined(FPM_INTEL)
 191
 192 #  if defined(_MSC_VER)
 193 #   pragma warning(push)
 194 #   pragma warning(disable: 4035)  /* no return value */
 195 static __forceinline
 196 mad_fixed_t mad_f_mul_inline(mad_fixed_t x, mad_fixed_t y)
 197 {
 198   enum {
 199     fracbits = MAD_F_FRACBITS
 200   };
 201
 202   __asm {
 203     mov eax, x
 204     imul y
 205     shrd eax, edx, fracbits
 206   }
 207
 208   /* implicit return of eax */
 209 }
 210 #   pragma warning(pop)
 211
 212 #   define mad_f_mul            mad_f_mul_inline
 213 #   define mad_f_scale64
 214 #  else
 215 /*
 216  * This Intel version is fast and accurate; the disposition of the least
 217  * significant bit depends on OPT_ACCURACY via mad_f_scale64().
 218  */
 219 #   define MAD_F_MLX(hi, lo, x, y)  \
 220     asm ("imull %3"  \
 221          : "=a" (lo), "=d" (hi)  \
 222          : "%a" (x), "rm" (y)  \
 223          : "cc")
 224
 225 #   if defined(OPT_ACCURACY)
 226 /*
 227  * This gives best accuracy but is not very fast.
 228  */
 229 #    define MAD_F_MLA(hi, lo, x, y)  \
 230     ({ mad_fixed64hi_t __hi;  \
 231        mad_fixed64lo_t __lo;  \
 232        MAD_F_MLX(__hi, __lo, (x), (y));  \
 233        asm ("addl %2,%0\n\t"  \
 234             "adcl %3,%1"  \
 235             : "=rm" (lo), "=rm" (hi)  \
 236             : "r" (__lo), "r" (__hi), "0" (lo), "1" (hi)  \
 237             : "cc");  \
 238     })
 239 #   endif  /* OPT_ACCURACY */
 240
 241 #   if defined(OPT_ACCURACY)
 242 /*
 243  * Surprisingly, this is faster than SHRD followed by ADC.
 244  */
 245 #    define mad_f_scale64(hi, lo)  \
 246     ({ mad_fixed64hi_t __hi_;  \
 247        mad_fixed64lo_t __lo_;  \
 248        mad_fixed_t __result;  \
 249        asm ("addl %4,%2\n\t"  \
 250             "adcl %5,%3"  \
 251             : "=rm" (__lo_), "=rm" (__hi_)  \
 252             : "0" (lo), "1" (hi),  \
 253               "ir" (1L << (MAD_F_SCALEBITS - 1)), "ir" (0)  \
 254             : "cc");  \
 255        asm ("shrdl %3,%2,%1"  \
 256             : "=rm" (__result)  \
 257             : "0" (__lo_), "r" (__hi_), "I" (MAD_F_SCALEBITS)  \
 258             : "cc");  \
 259        __result;  \
 260     })
 261 #   elif defined(OPT_INTEL)
 262 /*
 263  * Alternate Intel scaling that may or may not perform better.
 264  */
 265 #    define mad_f_scale64(hi, lo)  \
 266     ({ mad_fixed_t __result;  \
 267        asm ("shrl %3,%1\n\t"  \
 268             "shll %4,%2\n\t"  \
 269             "orl %2,%1"  \
 270             : "=rm" (__result)  \
 271             : "0" (lo), "r" (hi),  \
 272               "I" (MAD_F_SCALEBITS), "I" (32 - MAD_F_SCALEBITS)  \
 273             : "cc");  \
 274        __result;  \
 275     })
 276 #   else
 277 #    define mad_f_scale64(hi, lo)  \
 278     ({ mad_fixed_t __result;  \
 279        asm ("shrdl %3,%2,%1"  \
 280             : "=rm" (__result)  \
 281             : "0" (lo), "r" (hi), "I" (MAD_F_SCALEBITS)  \
 282             : "cc");  \
 283        __result;  \
 284     })
 285 #   endif  /* OPT_ACCURACY */
 286
 287 #   define MAD_F_SCALEBITS  MAD_F_FRACBITS
 288 #  endif
 289
 290 /* --- ARM ----------------------------------------------------------------- */
 291
 292 # elif defined(FPM_ARM)
 293
 294 /*
 295  * This ARM V4 version is as accurate as FPM_64BIT but much faster. The
 296  * least significant bit is properly rounded at no CPU cycle cost!
 297  */
 298 # if 1
 299 /*
 300  * This is faster than the default implementation via MAD_F_MLX() and
 301  * mad_f_scale64().
 302  */
 303 #  define mad_f_mul(x, y)  \
 304     ({ mad_fixed64hi_t __hi;  \
 305        mad_fixed64lo_t __lo;  \
 306        mad_fixed_t __result;  \
 307        asm ("smull      %0, %1, %3, %4\n\t"  \
 308             "movs       %0, %0, lsr %5\n\t"  \
 309             "adc        %2, %0, %1, lsl %6"  \
 310             : "=&r" (__lo), "=&r" (__hi), "=r" (__result)  \
 311             : "%r" (x), "r" (y),  \
 312               "M" (MAD_F_SCALEBITS), "M" (32 - MAD_F_SCALEBITS)  \
 313             : "cc");  \
 314        __result;  \
 315     })
 316 # endif
 317
 318 #  define MAD_F_MLX(hi, lo, x, y)  \
 319     asm ("smull %0, %1, %2, %3"  \
 320          : "=&r" (lo), "=&r" (hi)  \
 321          : "%r" (x), "r" (y))
 322
 323 #  define MAD_F_MLA(hi, lo, x, y)  \
 324     asm ("smlal %0, %1, %2, %3"  \
 325          : "+r" (lo), "+r" (hi)  \
 326          : "%r" (x), "r" (y))
 327
 328 #  define MAD_F_MLN(hi, lo)  \
 329     asm ("rsbs  %0, %2, #0\n\t"  \
 330          "rsc   %1, %3, #0"  \
 331          : "=r" (lo), "=r" (hi)  \
 332          : "0" (lo), "1" (hi)  \
 333          : "cc")
 334
 335 #  define mad_f_scale64(hi, lo)  \
 336     ({ mad_fixed_t __result;  \
 337        asm ("movs       %0, %1, lsr %3\n\t"  \
 338             "adc        %0, %0, %2, lsl %4"  \
 339             : "=&r" (__result)  \
 340             : "r" (lo), "r" (hi),  \
 341               "M" (MAD_F_SCALEBITS), "M" (32 - MAD_F_SCALEBITS)  \
 342             : "cc");  \
 343        __result;  \
 344     })
 345
 346 #  define MAD_F_SCALEBITS  MAD_F_FRACBITS
 347
 348 /* --- MIPS ---------------------------------------------------------------- */
 349
 350 # elif defined(FPM_MIPS)
 351
 352 /*
 353  * This MIPS version is fast and accurate; the disposition of the least
 354  * significant bit depends on OPT_ACCURACY via mad_f_scale64().
 355  */
 356 #  define MAD_F_MLX(hi, lo, x, y)  \
 357     asm ("mult  %2,%3"  \
 358          : "=l" (lo), "=h" (hi)  \
 359          : "%r" (x), "r" (y))
 360
 361 # if defined(HAVE_MADD_ASM)
 362 #  define MAD_F_MLA(hi, lo, x, y)  \
 363     asm ("madd  %2,%3"  \
 364          : "+l" (lo), "+h" (hi)  \
 365          : "%r" (x), "r" (y))
 366 # elif defined(HAVE_MADD16_ASM)
 367 /*
 368  * This loses significant accuracy due to the 16-bit integer limit in the
 369  * multiply/accumulate instruction.
 370  */
 371 #  define MAD_F_ML0(hi, lo, x, y)  \
 372     asm ("mult  %2,%3"  \
 373          : "=l" (lo), "=h" (hi)  \
 374          : "%r" ((x) >> 12), "r" ((y) >> 16))
 375 #  define MAD_F_MLA(hi, lo, x, y)  \
 376     asm ("madd16        %2,%3"  \
 377          : "+l" (lo), "+h" (hi)  \
 378          : "%r" ((x) >> 12), "r" ((y) >> 16))
 379 #  define MAD_F_MLZ(hi, lo)  ((mad_fixed_t) (lo))
 380 # endif
 381
 382 # if defined(OPT_SPEED)
 383 #  define mad_f_scale64(hi, lo)  \
 384     ((mad_fixed_t) ((hi) << (32 - MAD_F_SCALEBITS)))
 385 #  define MAD_F_SCALEBITS  MAD_F_FRACBITS
 386 # endif
 387
 388 /* --- SPARC --------------------------------------------------------------- */
 389
 390 # elif defined(FPM_SPARC)
 391
 392 /*
 393  * This SPARC V8 version is fast and accurate; the disposition of the least
 394  * significant bit depends on OPT_ACCURACY via mad_f_scale64().
 395  */
 396 #  define MAD_F_MLX(hi, lo, x, y)  \
 397     asm ("smul %2, %3, %0\n\t"  \
 398          "rd %%y, %1"  \
 399          : "=r" (lo), "=r" (hi)  \
 400          : "%r" (x), "rI" (y))
 401
 402 /* --- PowerPC ------------------------------------------------------------- */
 403
 404 # elif defined(FPM_PPC)
 405
 406 /*
 407  * This PowerPC version is fast and accurate; the disposition of the least
 408  * significant bit depends on OPT_ACCURACY via mad_f_scale64().
 409  */
 410 #  define MAD_F_MLX(hi, lo, x, y)  \
 411     do {  \
 412       asm ("mullw %0,%1,%2"  \
 413            : "=r" (lo)  \
 414            : "%r" (x), "r" (y));  \
 415       asm ("mulhw %0,%1,%2"  \
 416            : "=r" (hi)  \
 417            : "%r" (x), "r" (y));  \
 418     }  \
 419     while (0)
 420
 421 #  if defined(OPT_ACCURACY)
 422 /*
 423  * This gives best accuracy but is not very fast.
 424  */
 425 #   define MAD_F_MLA(hi, lo, x, y)  \
 426     ({ mad_fixed64hi_t __hi;  \
 427        mad_fixed64lo_t __lo;  \
 428        MAD_F_MLX(__hi, __lo, (x), (y));  \
 429        asm ("addc %0,%2,%3\n\t"  \
 430             "adde %1,%4,%5"  \
 431             : "=r" (lo), "=r" (hi)  \
 432             : "%r" (lo), "r" (__lo),  \
 433               "%r" (hi), "r" (__hi)  \
 434             : "xer");  \
 435     })
 436 #  endif
 437
 438 #  if defined(OPT_ACCURACY)
 439 /*
 440  * This is slower than the truncating version below it.
 441  */
 442 #   define mad_f_scale64(hi, lo)  \
 443     ({ mad_fixed_t __result, __round;  \
 444        asm ("rotrwi %0,%1,%2"  \
 445             : "=r" (__result)  \
 446             : "r" (lo), "i" (MAD_F_SCALEBITS));  \
 447        asm ("extrwi %0,%1,1,0"  \
 448             : "=r" (__round)  \
 449             : "r" (__result));  \
 450        asm ("insrwi %0,%1,%2,0"  \
 451             : "+r" (__result)  \
 452             : "r" (hi), "i" (MAD_F_SCALEBITS));  \
 453        asm ("add %0,%1,%2"  \
 454             : "=r" (__result)  \
 455             : "%r" (__result), "r" (__round));  \
 456        __result;  \
 457     })
 458 #  else
 459 #   define mad_f_scale64(hi, lo)  \
 460     ({ mad_fixed_t __result;  \
 461        asm ("rotrwi %0,%1,%2"  \
 462             : "=r" (__result)  \
 463             : "r" (lo), "i" (MAD_F_SCALEBITS));  \
 464        asm ("insrwi %0,%1,%2,0"  \
 465             : "+r" (__result)  \
 466             : "r" (hi), "i" (MAD_F_SCALEBITS));  \
 467        __result;  \
 468     })
 469 #  endif
 470
 471 #  define MAD_F_SCALEBITS  MAD_F_FRACBITS
 472
 473 /* --- Default ------------------------------------------------------------- */
 474
 475 # elif defined(FPM_DEFAULT)
 476
 477 /*
 478  * This version is the most portable but it loses significant accuracy.
 479  * Furthermore, accuracy is biased against the second argument, so care
 480  * should be taken when ordering operands.
 481  *
 482  * The scale factors are constant as this is not used with SSO.
 483  *
 484  * Pre-rounding is required to stay within the limits of compliance.
 485  */
 486 #  if defined(OPT_SPEED)
 487 #   define mad_f_mul(x, y)      (((x) >> 12) * ((y) >> 16))
 488 #  else
 489 #   define mad_f_mul(x, y)      ((((x) + (1L << 11)) >> 12) *  \
 490                                  (((y) + (1L << 15)) >> 16))
 491 #  endif
 492
 493 /* ------------------------------------------------------------------------- */
 494
 495 # else
 496 #  error "no FPM selected"
 497 # endif
 498
 499 /* default implementations */
 500
 501 # if !defined(mad_f_mul)
 502 #  define mad_f_mul(x, y)  \
 503     ({ register mad_fixed64hi_t __hi;  \
 504        register mad_fixed64lo_t __lo;  \
 505        MAD_F_MLX(__hi, __lo, (x), (y));  \
 506        mad_f_scale64(__hi, __lo);  \
 507     })
 508 # endif
 509
 510 # if !defined(MAD_F_MLA)
 511 #  define MAD_F_ML0(hi, lo, x, y)       ((lo)  = mad_f_mul((x), (y)))
 512 #  define MAD_F_MLA(hi, lo, x, y)       ((lo) += mad_f_mul((x), (y)))
 513 #  define MAD_F_MLN(hi, lo)             ((lo)  = -(lo))
 514 #  define MAD_F_MLZ(hi, lo)             ((void) (hi), (mad_fixed_t) (lo))
 515 # endif
 516
 517 # if !defined(MAD_F_ML0)
 518 #  define MAD_F_ML0(hi, lo, x, y)       MAD_F_MLX((hi), (lo), (x), (y))
 519 # endif
 520
 521 # if !defined(MAD_F_MLN)
 522 #  define MAD_F_MLN(hi, lo)             ((hi) = ((lo) = -(lo)) ? ~(hi) : -(hi))
 523 # endif
 524
 525 # if !defined(MAD_F_MLZ)
 526 #  define MAD_F_MLZ(hi, lo)             mad_f_scale64((hi), (lo))
 527 # endif
 528
 529 # if !defined(mad_f_scale64)
 530 #  if defined(OPT_ACCURACY)
 531 #   define mad_f_scale64(hi, lo)  \
 532     ((((mad_fixed_t)  \
 533        (((hi) << (32 - (MAD_F_SCALEBITS - 1))) |  \
 534         ((lo) >> (MAD_F_SCALEBITS - 1)))) + 1) >> 1)
 535 #  else
 536 #   define mad_f_scale64(hi, lo)  \
 537     ((mad_fixed_t)  \
 538      (((hi) << (32 - MAD_F_SCALEBITS)) |  \
 539       ((lo) >> MAD_F_SCALEBITS)))
 540 #  endif
 541 #  define MAD_F_SCALEBITS  MAD_F_FRACBITS
 542 # endif
 543
 544 /* C routines */
 545
 546 mad_fixed_t mad_f_abs(mad_fixed_t);
 547 mad_fixed_t mad_f_div(mad_fixed_t, mad_fixed_t);
 548
 549 # endif
 550
 551 /* Id: bit.h,v 1.12 2004/01/23 09:41:32 rob Exp */
 552
 553 # ifndef LIBMAD_BIT_H
 554 # define LIBMAD_BIT_H
 555
 556 struct mad_bitptr {
 557   unsigned char const *byte;
 558   unsigned short cache;
 559   unsigned short left;
 560 };
 561
 562 void mad_bit_init(struct mad_bitptr *, unsigned char const *);
 563
 564 # define mad_bit_finish(bitptr)         /* nothing */
 565
 566 unsigned int mad_bit_length(struct mad_bitptr const *,
 567                             struct mad_bitptr const *);
 568
 569 # define mad_bit_bitsleft(bitptr)  ((bitptr)->left)
 570 unsigned char const *mad_bit_nextbyte(struct mad_bitptr const *);
 571
 572 void mad_bit_skip(struct mad_bitptr *, unsigned int);
 573 unsigned long mad_bit_read(struct mad_bitptr *, unsigned int);
 574 void mad_bit_write(struct mad_bitptr *, unsigned int, unsigned long);
 575
 576 unsigned short mad_bit_crc(struct mad_bitptr, unsigned int, unsigned short);
 577
 578 # endif
 579
 580 /* Id: timer.h,v 1.16 2004/01/23 09:41:33 rob Exp */
 581
 582 # ifndef LIBMAD_TIMER_H
 583 # define LIBMAD_TIMER_H
 584
 585 typedef struct {
 586   signed long seconds;          /* whole seconds */
 587   unsigned long fraction;       /* 1/MAD_TIMER_RESOLUTION seconds */
 588 } mad_timer_t;
 589
 590 extern mad_timer_t const mad_timer_zero;
 591
 592 # define MAD_TIMER_RESOLUTION   352800000UL
 593
 594 enum mad_units {
 595   MAD_UNITS_HOURS        =    -2,
 596   MAD_UNITS_MINUTES      =    -1,
 597   MAD_UNITS_SECONDS      =     0,
 598
 599   /* metric units */
 600
 601   MAD_UNITS_DECISECONDS  =    10,
 602   MAD_UNITS_CENTISECONDS =   100,
 603   MAD_UNITS_MILLISECONDS =  1000,
 604
 605   /* audio sample units */
 606
 607   MAD_UNITS_8000_HZ      =  8000,
 608   MAD_UNITS_11025_HZ     = 11025,
 609   MAD_UNITS_12000_HZ     = 12000,
 610
 611   MAD_UNITS_16000_HZ     = 16000,
 612   MAD_UNITS_22050_HZ     = 22050,
 613   MAD_UNITS_24000_HZ     = 24000,
 614
 615   MAD_UNITS_32000_HZ     = 32000,
 616   MAD_UNITS_44100_HZ     = 44100,
 617   MAD_UNITS_48000_HZ     = 48000,
 618
 619   /* video frame/field units */
 620
 621   MAD_UNITS_24_FPS       =    24,
 622   MAD_UNITS_25_FPS       =    25,
 623   MAD_UNITS_30_FPS       =    30,
 624   MAD_UNITS_48_FPS       =    48,
 625   MAD_UNITS_50_FPS       =    50,
 626   MAD_UNITS_60_FPS       =    60,
 627
 628   /* CD audio frames */
 629
 630   MAD_UNITS_75_FPS       =    75,
 631
 632   /* video drop-frame units */
 633
 634   MAD_UNITS_23_976_FPS   =   -24,
 635   MAD_UNITS_24_975_FPS   =   -25,
 636   MAD_UNITS_29_97_FPS    =   -30,
 637   MAD_UNITS_47_952_FPS   =   -48,
 638   MAD_UNITS_49_95_FPS    =   -50,
 639   MAD_UNITS_59_94_FPS    =   -60
 640 };
 641
 642 # define mad_timer_reset(timer) ((void) (*(timer) = mad_timer_zero))
 643
 644 int mad_timer_compare(mad_timer_t, mad_timer_t);
 645
 646 # define mad_timer_sign(timer)  mad_timer_compare((timer), mad_timer_zero)
 647
 648 void mad_timer_negate(mad_timer_t *);
 649 mad_timer_t mad_timer_abs(mad_timer_t);
 650
 651 void mad_timer_set(mad_timer_t *, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
 652 void mad_timer_add(mad_timer_t *, mad_timer_t);
 653 void mad_timer_multiply(mad_timer_t *, signed long);
 654
 655 signed long mad_timer_count(mad_timer_t, enum mad_units);
 656 unsigned long mad_timer_fraction(mad_timer_t, unsigned long);
 657 void mad_timer_string(mad_timer_t, char *, char const *,
 658                       enum mad_units, enum mad_units, unsigned long);
 659
 660 # endif
 661
 662 /* Id: stream.h,v 1.20 2004/02/05 09:02:39 rob Exp */
 663
 664 # ifndef LIBMAD_STREAM_H
 665 # define LIBMAD_STREAM_H
 666
 667
 668 # define MAD_BUFFER_GUARD       8
 669 # define MAD_BUFFER_MDLEN       (511 + 2048 + MAD_BUFFER_GUARD)
 670
 671 enum mad_error {
 672   MAD_ERROR_NONE           = 0x0000,    /* no error */
 673
 674   MAD_ERROR_BUFLEN         = 0x0001,    /* input buffer too small (or EOF) */
 675   MAD_ERROR_BUFPTR         = 0x0002,    /* invalid (null) buffer pointer */
 676
 677   MAD_ERROR_NOMEM          = 0x0031,    /* not enough memory */
 678
 679   MAD_ERROR_LOSTSYNC       = 0x0101,    /* lost synchronization */
 680   MAD_ERROR_BADLAYER       = 0x0102,    /* reserved header layer value */
 681   MAD_ERROR_BADBITRATE     = 0x0103,    /* forbidden bitrate value */
 682   MAD_ERROR_BADSAMPLERATE  = 0x0104,    /* reserved sample frequency value */
 683   MAD_ERROR_BADEMPHASIS    = 0x0105,    /* reserved emphasis value */
 684
 685   MAD_ERROR_BADCRC         = 0x0201,    /* CRC check failed */
 686   MAD_ERROR_BADBITALLOC    = 0x0211,    /* forbidden bit allocation value */
 687   MAD_ERROR_BADSCALEFACTOR = 0x0221,    /* bad scalefactor index */
 688   MAD_ERROR_BADMODE        = 0x0222,    /* bad bitrate/mode combination */
 689   MAD_ERROR_BADFRAMELEN    = 0x0231,    /* bad frame length */
 690   MAD_ERROR_BADBIGVALUES   = 0x0232,    /* bad big_values count */
 691   MAD_ERROR_BADBLOCKTYPE   = 0x0233,    /* reserved block_type */
 692   MAD_ERROR_BADSCFSI       = 0x0234,    /* bad scalefactor selection info */
 693   MAD_ERROR_BADDATAPTR     = 0x0235,    /* bad main_data_begin pointer */
 694   MAD_ERROR_BADPART3LEN    = 0x0236,    /* bad audio data length */
 695   MAD_ERROR_BADHUFFTABLE   = 0x0237,    /* bad Huffman table select */
 696   MAD_ERROR_BADHUFFDATA    = 0x0238,    /* Huffman data overrun */
 697   MAD_ERROR_BADSTEREO      = 0x0239     /* incompatible block_type for JS */
 698 };
 699
 700 # define MAD_RECOVERABLE(error) ((error) & 0xff00)
 701
 702 struct mad_stream {
 703   unsigned char const *buffer;          /* input bitstream buffer */
 704   unsigned char const *bufend;          /* end of buffer */
 705   unsigned long skiplen;                /* bytes to skip before next frame */
 706
 707   int sync;                             /* stream sync found */
 708   unsigned long freerate;               /* free bitrate (fixed) */
 709
 710   unsigned char const *this_frame;      /* start of current frame */
 711   unsigned char const *next_frame;      /* start of next frame */
 712   struct mad_bitptr ptr;                /* current processing bit pointer */
 713
 714   struct mad_bitptr anc_ptr;            /* ancillary bits pointer */
 715   unsigned int anc_bitlen;              /* number of ancillary bits */
 716
 717   unsigned char (*main_data)[MAD_BUFFER_MDLEN];
 718                                         /* Layer III main_data() */
 719   unsigned int md_len;                  /* bytes in main_data */
 720
 721   int options;                          /* decoding options (see below) */
 722   enum mad_error error;                 /* error code (see above) */
 723 };
 724
 725 enum {
 726   MAD_OPTION_IGNORECRC      = 0x0001,   /* ignore CRC errors */
 727   MAD_OPTION_HALFSAMPLERATE = 0x0002    /* generate PCM at 1/2 sample rate */
 728 # if 0  /* not yet implemented */
 729   MAD_OPTION_LEFTCHANNEL    = 0x0010,   /* decode left channel only */
 730   MAD_OPTION_RIGHTCHANNEL   = 0x0020,   /* decode right channel only */
 731   MAD_OPTION_SINGLECHANNEL  = 0x0030    /* combine channels */
 732 # endif
 733 };
 734
 735 void mad_stream_init(struct mad_stream *);
 736 void mad_stream_finish(struct mad_stream *);
 737
 738 # define mad_stream_options(stream, opts)  \
 739     ((void) ((stream)->options = (opts)))
 740
 741 void mad_stream_buffer(struct mad_stream *,
 742                        unsigned char const *, unsigned long);
 743 void mad_stream_skip(struct mad_stream *, unsigned long);
 744
 745 int mad_stream_sync(struct mad_stream *);
 746
 747 char const *mad_stream_errorstr(struct mad_stream const *);
 748
 749 # endif
 750
 751 /* Id: frame.h,v 1.20 2004/01/23 09:41:32 rob Exp */
 752
 753 # ifndef LIBMAD_FRAME_H
 754 # define LIBMAD_FRAME_H
 755
 756
 757 enum mad_layer {
 758   MAD_LAYER_I   = 1,                    /* Layer I */
 759   MAD_LAYER_II  = 2,                    /* Layer II */
 760   MAD_LAYER_III = 3                     /* Layer III */
 761 };
 762
 763 enum mad_mode {
 764   MAD_MODE_SINGLE_CHANNEL = 0,          /* single channel */
 765   MAD_MODE_DUAL_CHANNEL   = 1,          /* dual channel */
 766   MAD_MODE_JOINT_STEREO   = 2,          /* joint (MS/intensity) stereo */
 767   MAD_MODE_STEREO         = 3           /* normal LR stereo */
 768 };
 769
 770 enum mad_emphasis {
 771   MAD_EMPHASIS_NONE       = 0,          /* no emphasis */
 772   MAD_EMPHASIS_50_15_US   = 1,          /* 50/15 microseconds emphasis */
 773   MAD_EMPHASIS_CCITT_J_17 = 3,          /* CCITT J.17 emphasis */
 774   MAD_EMPHASIS_RESERVED   = 2           /* unknown emphasis */
 775 };
 776
 777 struct mad_header {
 778   enum mad_layer layer;                 /* audio layer (1, 2, or 3) */
 779   enum mad_mode mode;                   /* channel mode (see above) */
 780   int mode_extension;                   /* additional mode info */
 781   enum mad_emphasis emphasis;           /* de-emphasis to use (see above) */
 782
 783   unsigned long bitrate;                /* stream bitrate (bps) */
 784   unsigned int samplerate;              /* sampling frequency (Hz) */
 785
 786   unsigned short crc_check;             /* frame CRC accumulator */
 787   unsigned short crc_target;            /* final target CRC checksum */
 788
 789   int flags;                            /* flags (see below) */
 790   int private_bits;                     /* private bits (see below) */
 791
 792   mad_timer_t duration;                 /* audio playing time of frame */
 793 };
 794
 795 struct mad_frame {
 796   struct mad_header header;             /* MPEG audio header */
 797
 798   int options;                          /* decoding options (from stream) */
 799
 800   mad_fixed_t sbsample[2][36][32];      /* synthesis subband filter samples */
 801   mad_fixed_t (*overlap)[2][32][18];    /* Layer III block overlap data */
 802 };
 803
 804 # define MAD_NCHANNELS(header)          ((header)->mode ? 2 : 1)
 805 # define MAD_NSBSAMPLES(header)  \
 806   ((header)->layer == MAD_LAYER_I ? 12 :  \
 807    (((header)->layer == MAD_LAYER_III &&  \
 808      ((header)->flags & MAD_FLAG_LSF_EXT)) ? 18 : 36))
 809
 810 enum {
 811   MAD_FLAG_NPRIVATE_III = 0x0007,       /* number of Layer III private bits */
 812   MAD_FLAG_INCOMPLETE   = 0x0008,       /* header but not data is decoded */
 813
 814   MAD_FLAG_PROTECTION   = 0x0010,       /* frame has CRC protection */
 815   MAD_FLAG_COPYRIGHT    = 0x0020,       /* frame is copyright */
 816   MAD_FLAG_ORIGINAL     = 0x0040,       /* frame is original (else copy) */
 817   MAD_FLAG_PADDING      = 0x0080,       /* frame has additional slot */
 818
 819   MAD_FLAG_I_STEREO     = 0x0100,       /* uses intensity joint stereo */
 820   MAD_FLAG_MS_STEREO    = 0x0200,       /* uses middle/side joint stereo */
 821   MAD_FLAG_FREEFORMAT   = 0x0400,       /* uses free format bitrate */
 822
 823   MAD_FLAG_LSF_EXT      = 0x1000,       /* lower sampling freq. extension */
 824   MAD_FLAG_MC_EXT       = 0x2000,       /* multichannel audio extension */
 825   MAD_FLAG_MPEG_2_5_EXT = 0x4000        /* MPEG 2.5 (unofficial) extension */
 826 };
 827
 828 enum {
 829   MAD_PRIVATE_HEADER    = 0x0100,       /* header private bit */
 830   MAD_PRIVATE_III       = 0x001f        /* Layer III private bits (up to 5) */
 831 };
 832
 833 void mad_header_init(struct mad_header *);
 834
 835 # define mad_header_finish(header)  /* nothing */
 836
 837 int mad_header_decode(struct mad_header *, struct mad_stream *);
 838
 839 void mad_frame_init(struct mad_frame *);
 840 void mad_frame_finish(struct mad_frame *);
 841
 842 int mad_frame_decode(struct mad_frame *, struct mad_stream *);
 843
 844 void mad_frame_mute(struct mad_frame *);
 845
 846 # endif
 847
 848 /* Id: synth.h,v 1.15 2004/01/23 09:41:33 rob Exp */
 849
 850 # ifndef LIBMAD_SYNTH_H
 851 # define LIBMAD_SYNTH_H
 852
 853
 854 struct mad_pcm {
 855   unsigned int samplerate;              /* sampling frequency (Hz) */
 856   unsigned short channels;              /* number of channels */
 857   unsigned short length;                /* number of samples per channel */
 858   mad_fixed_t samples[2][1152];         /* PCM output samples [ch][sample] */
 859 };
 860
 861 struct mad_synth {
 862   mad_fixed_t filter[2][2][2][16][8];   /* polyphase filterbank outputs */
 863                                         /* [ch][eo][peo][s][v] */
 864
 865   unsigned int phase;                   /* current processing phase */
 866
 867   struct mad_pcm pcm;                   /* PCM output */
 868 };
 869
 870 /* single channel PCM selector */
 871 enum {
 872   MAD_PCM_CHANNEL_SINGLE = 0
 873 };
 874
 875 /* dual channel PCM selector */
 876 enum {
 877   MAD_PCM_CHANNEL_DUAL_1 = 0,
 878   MAD_PCM_CHANNEL_DUAL_2 = 1
 879 };
 880
 881 /* stereo PCM selector */
 882 enum {
 883   MAD_PCM_CHANNEL_STEREO_LEFT  = 0,
 884   MAD_PCM_CHANNEL_STEREO_RIGHT = 1
 885 };
 886
 887 void mad_synth_init(struct mad_synth *);
 888
 889 # define mad_synth_finish(synth)  /* nothing */
 890
 891 void mad_synth_mute(struct mad_synth *);
 892
 893 void mad_synth_frame(struct mad_synth *, struct mad_frame const *);
 894
 895 # endif
 896
 897 /* Id: decoder.h,v 1.17 2004/01/23 09:41:32 rob Exp */
 898
 899 # ifndef LIBMAD_DECODER_H
 900 # define LIBMAD_DECODER_H
 901
 902
 903 enum mad_decoder_mode {
 904   MAD_DECODER_MODE_SYNC  = 0,
 905   MAD_DECODER_MODE_ASYNC
 906 };
 907
 908 enum mad_flow {
 909   MAD_FLOW_CONTINUE = 0x0000,   /* continue normally */
 910   MAD_FLOW_STOP     = 0x0010,   /* stop decoding normally */
 911   MAD_FLOW_BREAK    = 0x0011,   /* stop decoding and signal an error */
 912   MAD_FLOW_IGNORE   = 0x0020    /* ignore the current frame */
 913 };
 914
 915 struct mad_decoder {
 916   enum mad_decoder_mode mode;
 917
 918   int options;
 919
 920   struct {
 921     long pid;
 922     int in;
 923     int out;
 924   } async;
 925
 926   struct {
 927     struct mad_stream stream;
 928     struct mad_frame frame;
 929     struct mad_synth synth;
 930   } *sync;
 931
 932   void *cb_data;
 933
 934   enum mad_flow (*input_func)(void *, struct mad_stream *);
 935   enum mad_flow (*header_func)(void *, struct mad_header const *);
 936   enum mad_flow (*filter_func)(void *,
 937                                struct mad_stream const *, struct mad_frame *);
 938   enum mad_flow (*output_func)(void *,
 939                                struct mad_header const *, struct mad_pcm *);
 940   enum mad_flow (*error_func)(void *, struct mad_stream *, struct mad_frame *);
 941   enum mad_flow (*message_func)(void *, void *, unsigned int *);
 942 };
 943
 944 void mad_decoder_init(struct mad_decoder *, void *,
 945                       enum mad_flow (*)(void *, struct mad_stream *),
 946                       enum mad_flow (*)(void *, struct mad_header const *),
 947                       enum mad_flow (*)(void *,
 948                                         struct mad_stream const *,
 949                                         struct mad_frame *),
 950                       enum mad_flow (*)(void *,
 951                                         struct mad_header const *,
 952                                         struct mad_pcm *),
 953                       enum mad_flow (*)(void *,
 954                                         struct mad_stream *,
 955                                         struct mad_frame *),
 956                       enum mad_flow (*)(void *, void *, unsigned int *));
 957 int mad_decoder_finish(struct mad_decoder *);
 958
 959 # define mad_decoder_options(decoder, opts)  \
 960     ((void) ((decoder)->options = (opts)))
 961
 962 int mad_decoder_run(struct mad_decoder *, enum mad_decoder_mode);
 963 int mad_decoder_message(struct mad_decoder *, void *, unsigned int *);
 964
 965 # endif
 966
 967 # ifdef __cplusplus
 968 }
 969 # endif