home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Personal Computer World 2009 February / PCWFEB09.iso / Software / Linux / SLAX 6.0.8 / slax-6.0.8.iso / slax / base / 006-devel.lzm / usr / include / mad.h < prev    next >
Encoding:
C/C++ Source or Header  |  2008-02-19  |  26.5 KB  |  965 lines
  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.  
  31. # define SIZEOF_INT 4
  32. # define SIZEOF_LONG 4
  33. # define SIZEOF_LONG_LONG 8
  34.  
  35.  
  36. /* Id: version.h,v 1.26 2004/01/23 09:41:33 rob Exp */
  37.  
  38. # ifndef LIBMAD_VERSION_H
  39. # define LIBMAD_VERSION_H
  40.  
  41. # define MAD_VERSION_MAJOR    0
  42. # define MAD_VERSION_MINOR    15
  43. # define MAD_VERSION_PATCH    1
  44. # define MAD_VERSION_EXTRA    " (beta)"
  45.  
  46. # define MAD_VERSION_STRINGIZE(str)    #str
  47. # define MAD_VERSION_STRING(num)    MAD_VERSION_STRINGIZE(num)
  48.  
  49. # define MAD_VERSION        MAD_VERSION_STRING(MAD_VERSION_MAJOR) "."  \
  50.                 MAD_VERSION_STRING(MAD_VERSION_MINOR) "."  \
  51.                 MAD_VERSION_STRING(MAD_VERSION_PATCH)  \
  52.                 MAD_VERSION_EXTRA
  53.  
  54. # define MAD_PUBLISHYEAR    "2000-2004"
  55. # define MAD_AUTHOR        "Underbit Technologies, Inc."
  56. # define MAD_EMAIL        "info@underbit.com"
  57.  
  58. extern char const mad_version[];
  59. extern char const mad_copyright[];
  60. extern char const mad_author[];
  61. extern char const mad_build[];
  62.  
  63. # endif
  64.  
  65. /* Id: fixed.h,v 1.38 2004/02/17 02:02:03 rob Exp */
  66.  
  67. # ifndef LIBMAD_FIXED_H
  68. # define LIBMAD_FIXED_H
  69.  
  70. # if SIZEOF_INT >= 4
  71. typedef   signed int mad_fixed_t;
  72.  
  73. typedef   signed int mad_fixed64hi_t;
  74. typedef unsigned int mad_fixed64lo_t;
  75. # else
  76. typedef   signed long mad_fixed_t;
  77.  
  78. typedef   signed long mad_fixed64hi_t;
  79. typedef unsigned long mad_fixed64lo_t;
  80. # endif
  81.  
  82. # if defined(_MSC_VER)
  83. #  define mad_fixed64_t  signed __int64
  84. # elif 1 || defined(__GNUC__)
  85. #  define mad_fixed64_t  signed long long
  86. # endif
  87.  
  88. # if defined(FPM_FLOAT)
  89. typedef double mad_sample_t;
  90. # else
  91. typedef mad_fixed_t mad_sample_t;
  92. # endif
  93.  
  94. /*
  95.  * Fixed-point format: 0xABBBBBBB
  96.  * A == whole part      (sign + 3 bits)
  97.  * B == fractional part (28 bits)
  98.  *
  99.  * Values are signed two's complement, so the effective range is:
  100.  * 0x80000000 to 0x7fffffff
  101.  *       -8.0 to +7.9999999962747097015380859375
  102.  *
  103.  * The smallest representable value is:
  104.  * 0x00000001 == 0.0000000037252902984619140625 (i.e. about 3.725e-9)
  105.  *
  106.  * 28 bits of fractional accuracy represent about
  107.  * 8.6 digits of decimal accuracy.
  108.  *
  109.  * Fixed-point numbers can be added or subtracted as normal
  110.  * integers, but multiplication requires shifting the 64-bit result
  111.  * from 56 fractional bits back to 28 (and rounding.)
  112.  *
  113.  * Changing the definition of MAD_F_FRACBITS is only partially
  114.  * supported, and must be done with care.
  115.  */
  116.  
  117. # define MAD_F_FRACBITS        28
  118.  
  119. # if MAD_F_FRACBITS == 28
  120. #  define MAD_F(x)        ((mad_fixed_t) (x##L))
  121. # else
  122. #  if MAD_F_FRACBITS < 28
  123. #   warning "MAD_F_FRACBITS < 28"
  124. #   define MAD_F(x)        ((mad_fixed_t)  \
  125.                  (((x##L) +  \
  126.                    (1L << (28 - MAD_F_FRACBITS - 1))) >>  \
  127.                   (28 - MAD_F_FRACBITS)))
  128. #  elif MAD_F_FRACBITS > 28
  129. #   error "MAD_F_FRACBITS > 28 not currently supported"
  130. #   define MAD_F(x)        ((mad_fixed_t)  \
  131.                  ((x##L) << (MAD_F_FRACBITS - 28)))
  132. #  endif
  133. # endif
  134.  
  135. # define MAD_F_MIN        ((mad_fixed_t) -0x80000000L)
  136. # define MAD_F_MAX        ((mad_fixed_t) +0x7fffffffL)
  137.  
  138. # define MAD_F_ONE        MAD_F(0x10000000)
  139.  
  140. # define mad_f_tofixed(x)    ((mad_fixed_t)  \
  141.                  ((x) * (double) (1L << MAD_F_FRACBITS) + 0.5))
  142. # define mad_f_todouble(x)    ((double)  \
  143.                  ((x) / (double) (1L << MAD_F_FRACBITS)))
  144.  
  145. # define mad_f_intpart(x)    ((x) >> MAD_F_FRACBITS)
  146. # define mad_f_fracpart(x)    ((x) & ((1L << MAD_F_FRACBITS) - 1))
  147.                 /* (x should be positive) */
  148.  
  149. # define mad_f_fromint(x)    ((x) << MAD_F_FRACBITS)
  150.  
  151. # define mad_f_add(x, y)    ((x) + (y))
  152. # define mad_f_sub(x, y)    ((x) - (y))
  153.  
  154. # if defined(FPM_FLOAT)
  155. #  error "FPM_FLOAT not yet supported"
  156.  
  157. #  undef MAD_F
  158. #  define MAD_F(x)        mad_f_todouble(x)
  159.  
  160. #  define mad_f_mul(x, y)    ((x) * (y))
  161. #  define mad_f_scale64
  162.  
  163. #  undef ASO_ZEROCHECK
  164.  
  165. # elif defined(FPM_64BIT)
  166.  
  167. /*
  168.  * This version should be the most accurate if 64-bit types are supported by
  169.  * the compiler, although it may not be the most efficient.
  170.  */
  171. #  if defined(OPT_ACCURACY)
  172. #   define mad_f_mul(x, y)  \
  173.     ((mad_fixed_t)  \
  174.      ((((mad_fixed64_t) (x) * (y)) +  \
  175.        (1L << (MAD_F_SCALEBITS - 1))) >> MAD_F_SCALEBITS))
  176. #  else
  177. #   define mad_f_mul(x, y)  \
  178.     ((mad_fixed_t) (((mad_fixed64_t) (x) * (y)) >> MAD_F_SCALEBITS))
  179. #  endif
  180.  
  181. #  define MAD_F_SCALEBITS  MAD_F_FRACBITS
  182.  
  183. /* --- Intel --------------------------------------------------------------- */
  184.  
  185. # elif defined(FPM_INTEL)
  186.  
  187. #  if defined(_MSC_VER)
  188. #   pragma warning(push)
  189. #   pragma warning(disable: 4035)  /* no return value */
  190. static __forceinline
  191. mad_fixed_t mad_f_mul_inline(mad_fixed_t x, mad_fixed_t y)
  192. {
  193.   enum {
  194.     fracbits = MAD_F_FRACBITS
  195.   };
  196.  
  197.   __asm {
  198.     mov eax, x
  199.     imul y
  200.     shrd eax, edx, fracbits
  201.   }
  202.  
  203.   /* implicit return of eax */
  204. }
  205. #   pragma warning(pop)
  206.  
  207. #   define mad_f_mul        mad_f_mul_inline
  208. #   define mad_f_scale64
  209. #  else
  210. /*
  211.  * This Intel version is fast and accurate; the disposition of the least
  212.  * significant bit depends on OPT_ACCURACY via mad_f_scale64().
  213.  */
  214. #   define MAD_F_MLX(hi, lo, x, y)  \
  215.     asm ("imull %3"  \
  216.      : "=a" (lo), "=d" (hi)  \
  217.      : "%a" (x), "rm" (y)  \
  218.      : "cc")
  219.  
  220. #   if defined(OPT_ACCURACY)
  221. /*
  222.  * This gives best accuracy but is not very fast.
  223.  */
  224. #    define MAD_F_MLA(hi, lo, x, y)  \
  225.     ({ mad_fixed64hi_t __hi;  \
  226.        mad_fixed64lo_t __lo;  \
  227.        MAD_F_MLX(__hi, __lo, (x), (y));  \
  228.        asm ("addl %2,%0\n\t"  \
  229.         "adcl %3,%1"  \
  230.         : "=rm" (lo), "=rm" (hi)  \
  231.         : "r" (__lo), "r" (__hi), "0" (lo), "1" (hi)  \
  232.         : "cc");  \
  233.     })
  234. #   endif  /* OPT_ACCURACY */
  235.  
  236. #   if defined(OPT_ACCURACY)
  237. /*
  238.  * Surprisingly, this is faster than SHRD followed by ADC.
  239.  */
  240. #    define mad_f_scale64(hi, lo)  \
  241.     ({ mad_fixed64hi_t __hi_;  \
  242.        mad_fixed64lo_t __lo_;  \
  243.        mad_fixed_t __result;  \
  244.        asm ("addl %4,%2\n\t"  \
  245.         "adcl %5,%3"  \
  246.         : "=rm" (__lo_), "=rm" (__hi_)  \
  247.         : "0" (lo), "1" (hi),  \
  248.           "ir" (1L << (MAD_F_SCALEBITS - 1)), "ir" (0)  \
  249.         : "cc");  \
  250.        asm ("shrdl %3,%2,%1"  \
  251.         : "=rm" (__result)  \
  252.         : "0" (__lo_), "r" (__hi_), "I" (MAD_F_SCALEBITS)  \
  253.         : "cc");  \
  254.        __result;  \
  255.     })
  256. #   elif defined(OPT_INTEL)
  257. /*
  258.  * Alternate Intel scaling that may or may not perform better.
  259.  */
  260. #    define mad_f_scale64(hi, lo)  \
  261.     ({ mad_fixed_t __result;  \
  262.        asm ("shrl %3,%1\n\t"  \
  263.         "shll %4,%2\n\t"  \
  264.         "orl %2,%1"  \
  265.         : "=rm" (__result)  \
  266.         : "0" (lo), "r" (hi),  \
  267.           "I" (MAD_F_SCALEBITS), "I" (32 - MAD_F_SCALEBITS)  \
  268.         : "cc");  \
  269.        __result;  \
  270.     })
  271. #   else
  272. #    define mad_f_scale64(hi, lo)  \
  273.     ({ mad_fixed_t __result;  \
  274.        asm ("shrdl %3,%2,%1"  \
  275.         : "=rm" (__result)  \
  276.         : "0" (lo), "r" (hi), "I" (MAD_F_SCALEBITS)  \
  277.         : "cc");  \
  278.        __result;  \
  279.     })
  280. #   endif  /* OPT_ACCURACY */
  281.  
  282. #   define MAD_F_SCALEBITS  MAD_F_FRACBITS
  283. #  endif
  284.  
  285. /* --- ARM ----------------------------------------------------------------- */
  286.  
  287. # elif defined(FPM_ARM)
  288.  
  289. /* 
  290.  * This ARM V4 version is as accurate as FPM_64BIT but much faster. The
  291.  * least significant bit is properly rounded at no CPU cycle cost!
  292.  */
  293. # if 1
  294. /*
  295.  * This is faster than the default implementation via MAD_F_MLX() and
  296.  * mad_f_scale64().
  297.  */
  298. #  define mad_f_mul(x, y)  \
  299.     ({ mad_fixed64hi_t __hi;  \
  300.        mad_fixed64lo_t __lo;  \
  301.        mad_fixed_t __result;  \
  302.        asm ("smull    %0, %1, %3, %4\n\t"  \
  303.         "movs    %0, %0, lsr %5\n\t"  \
  304.         "adc    %2, %0, %1, lsl %6"  \
  305.         : "=&r" (__lo), "=&r" (__hi), "=r" (__result)  \
  306.         : "%r" (x), "r" (y),  \
  307.           "M" (MAD_F_SCALEBITS), "M" (32 - MAD_F_SCALEBITS)  \
  308.         : "cc");  \
  309.        __result;  \
  310.     })
  311. # endif
  312.  
  313. #  define MAD_F_MLX(hi, lo, x, y)  \
  314.     asm ("smull    %0, %1, %2, %3"  \
  315.      : "=&r" (lo), "=&r" (hi)  \
  316.      : "%r" (x), "r" (y))
  317.  
  318. #  define MAD_F_MLA(hi, lo, x, y)  \
  319.     asm ("smlal    %0, %1, %2, %3"  \
  320.      : "+r" (lo), "+r" (hi)  \
  321.      : "%r" (x), "r" (y))
  322.  
  323. #  define MAD_F_MLN(hi, lo)  \
  324.     asm ("rsbs    %0, %2, #0\n\t"  \
  325.      "rsc    %1, %3, #0"  \
  326.      : "=r" (lo), "=r" (hi)  \
  327.      : "0" (lo), "1" (hi)  \
  328.      : "cc")
  329.  
  330. #  define mad_f_scale64(hi, lo)  \
  331.     ({ mad_fixed_t __result;  \
  332.        asm ("movs    %0, %1, lsr %3\n\t"  \
  333.         "adc    %0, %0, %2, lsl %4"  \
  334.         : "=&r" (__result)  \
  335.         : "r" (lo), "r" (hi),  \
  336.           "M" (MAD_F_SCALEBITS), "M" (32 - MAD_F_SCALEBITS)  \
  337.         : "cc");  \
  338.        __result;  \
  339.     })
  340.  
  341. #  define MAD_F_SCALEBITS  MAD_F_FRACBITS
  342.  
  343. /* --- MIPS ---------------------------------------------------------------- */
  344.  
  345. # elif defined(FPM_MIPS)
  346.  
  347. /*
  348.  * This MIPS version is fast and accurate; the disposition of the least
  349.  * significant bit depends on OPT_ACCURACY via mad_f_scale64().
  350.  */
  351. #  define MAD_F_MLX(hi, lo, x, y)  \
  352.     asm ("mult    %2,%3"  \
  353.      : "=l" (lo), "=h" (hi)  \
  354.      : "%r" (x), "r" (y))
  355.  
  356. # if defined(HAVE_MADD_ASM)
  357. #  define MAD_F_MLA(hi, lo, x, y)  \
  358.     asm ("madd    %2,%3"  \
  359.      : "+l" (lo), "+h" (hi)  \
  360.      : "%r" (x), "r" (y))
  361. # elif defined(HAVE_MADD16_ASM)
  362. /*
  363.  * This loses significant accuracy due to the 16-bit integer limit in the
  364.  * multiply/accumulate instruction.
  365.  */
  366. #  define MAD_F_ML0(hi, lo, x, y)  \
  367.     asm ("mult    %2,%3"  \
  368.      : "=l" (lo), "=h" (hi)  \
  369.      : "%r" ((x) >> 12), "r" ((y) >> 16))
  370. #  define MAD_F_MLA(hi, lo, x, y)  \
  371.     asm ("madd16    %2,%3"  \
  372.      : "+l" (lo), "+h" (hi)  \
  373.      : "%r" ((x) >> 12), "r" ((y) >> 16))
  374. #  define MAD_F_MLZ(hi, lo)  ((mad_fixed_t) (lo))
  375. # endif
  376.  
  377. # if defined(OPT_SPEED)
  378. #  define mad_f_scale64(hi, lo)  \
  379.     ((mad_fixed_t) ((hi) << (32 - MAD_F_SCALEBITS)))
  380. #  define MAD_F_SCALEBITS  MAD_F_FRACBITS
  381. # endif
  382.  
  383. /* --- SPARC --------------------------------------------------------------- */
  384.  
  385. # elif defined(FPM_SPARC)
  386.  
  387. /*
  388.  * This SPARC V8 version is fast and accurate; the disposition of the least
  389.  * significant bit depends on OPT_ACCURACY via mad_f_scale64().
  390.  */
  391. #  define MAD_F_MLX(hi, lo, x, y)  \
  392.     asm ("smul %2, %3, %0\n\t"  \
  393.      "rd %%y, %1"  \
  394.      : "=r" (lo), "=r" (hi)  \
  395.      : "%r" (x), "rI" (y))
  396.  
  397. /* --- PowerPC ------------------------------------------------------------- */
  398.  
  399. # elif defined(FPM_PPC)
  400.  
  401. /*
  402.  * This PowerPC version is fast and accurate; the disposition of the least
  403.  * significant bit depends on OPT_ACCURACY via mad_f_scale64().
  404.  */
  405. #  define MAD_F_MLX(hi, lo, x, y)  \
  406.     do {  \
  407.       asm ("mullw %0,%1,%2"  \
  408.        : "=r" (lo)  \
  409.        : "%r" (x), "r" (y));  \
  410.       asm ("mulhw %0,%1,%2"  \
  411.        : "=r" (hi)  \
  412.        : "%r" (x), "r" (y));  \
  413.     }  \
  414.     while (0)
  415.  
  416. #  if defined(OPT_ACCURACY)
  417. /*
  418.  * This gives best accuracy but is not very fast.
  419.  */
  420. #   define MAD_F_MLA(hi, lo, x, y)  \
  421.     ({ mad_fixed64hi_t __hi;  \
  422.        mad_fixed64lo_t __lo;  \
  423.        MAD_F_MLX(__hi, __lo, (x), (y));  \
  424.        asm ("addc %0,%2,%3\n\t"  \
  425.         "adde %1,%4,%5"  \
  426.         : "=r" (lo), "=r" (hi)  \
  427.         : "%r" (lo), "r" (__lo),  \
  428.           "%r" (hi), "r" (__hi)  \
  429.         : "xer");  \
  430.     })
  431. #  endif
  432.  
  433. #  if defined(OPT_ACCURACY)
  434. /*
  435.  * This is slower than the truncating version below it.
  436.  */
  437. #   define mad_f_scale64(hi, lo)  \
  438.     ({ mad_fixed_t __result, __round;  \
  439.        asm ("rotrwi %0,%1,%2"  \
  440.         : "=r" (__result)  \
  441.         : "r" (lo), "i" (MAD_F_SCALEBITS));  \
  442.        asm ("extrwi %0,%1,1,0"  \
  443.         : "=r" (__round)  \
  444.         : "r" (__result));  \
  445.        asm ("insrwi %0,%1,%2,0"  \
  446.         : "+r" (__result)  \
  447.         : "r" (hi), "i" (MAD_F_SCALEBITS));  \
  448.        asm ("add %0,%1,%2"  \
  449.         : "=r" (__result)  \
  450.         : "%r" (__result), "r" (__round));  \
  451.        __result;  \
  452.     })
  453. #  else
  454. #   define mad_f_scale64(hi, lo)  \
  455.     ({ mad_fixed_t __result;  \
  456.        asm ("rotrwi %0,%1,%2"  \
  457.         : "=r" (__result)  \
  458.         : "r" (lo), "i" (MAD_F_SCALEBITS));  \
  459.        asm ("insrwi %0,%1,%2,0"  \
  460.         : "+r" (__result)  \
  461.         : "r" (hi), "i" (MAD_F_SCALEBITS));  \
  462.        __result;  \
  463.     })
  464. #  endif
  465.  
  466. #  define MAD_F_SCALEBITS  MAD_F_FRACBITS
  467.  
  468. /* --- Default ------------------------------------------------------------- */
  469.  
  470. # elif defined(FPM_DEFAULT)
  471.  
  472. /*
  473.  * This version is the most portable but it loses significant accuracy.
  474.  * Furthermore, accuracy is biased against the second argument, so care
  475.  * should be taken when ordering operands.
  476.  *
  477.  * The scale factors are constant as this is not used with SSO.
  478.  *
  479.  * Pre-rounding is required to stay within the limits of compliance.
  480.  */
  481. #  if defined(OPT_SPEED)
  482. #   define mad_f_mul(x, y)    (((x) >> 12) * ((y) >> 16))
  483. #  else
  484. #   define mad_f_mul(x, y)    ((((x) + (1L << 11)) >> 12) *  \
  485.                  (((y) + (1L << 15)) >> 16))
  486. #  endif
  487.  
  488. /* ------------------------------------------------------------------------- */
  489.  
  490. # else
  491. #  error "no FPM selected"
  492. # endif
  493.  
  494. /* default implementations */
  495.  
  496. # if !defined(mad_f_mul)
  497. #  define mad_f_mul(x, y)  \
  498.     ({ register mad_fixed64hi_t __hi;  \
  499.        register mad_fixed64lo_t __lo;  \
  500.        MAD_F_MLX(__hi, __lo, (x), (y));  \
  501.        mad_f_scale64(__hi, __lo);  \
  502.     })
  503. # endif
  504.  
  505. # if !defined(MAD_F_MLA)
  506. #  define MAD_F_ML0(hi, lo, x, y)    ((lo)  = mad_f_mul((x), (y)))
  507. #  define MAD_F_MLA(hi, lo, x, y)    ((lo) += mad_f_mul((x), (y)))
  508. #  define MAD_F_MLN(hi, lo)        ((lo)  = -(lo))
  509. #  define MAD_F_MLZ(hi, lo)        ((void) (hi), (mad_fixed_t) (lo))
  510. # endif
  511.  
  512. # if !defined(MAD_F_ML0)
  513. #  define MAD_F_ML0(hi, lo, x, y)    MAD_F_MLX((hi), (lo), (x), (y))
  514. # endif
  515.  
  516. # if !defined(MAD_F_MLN)
  517. #  define MAD_F_MLN(hi, lo)        ((hi) = ((lo) = -(lo)) ? ~(hi) : -(hi))
  518. # endif
  519.  
  520. # if !defined(MAD_F_MLZ)
  521. #  define MAD_F_MLZ(hi, lo)        mad_f_scale64((hi), (lo))
  522. # endif
  523.  
  524. # if !defined(mad_f_scale64)
  525. #  if defined(OPT_ACCURACY)
  526. #   define mad_f_scale64(hi, lo)  \
  527.     ((((mad_fixed_t)  \
  528.        (((hi) << (32 - (MAD_F_SCALEBITS - 1))) |  \
  529.     ((lo) >> (MAD_F_SCALEBITS - 1)))) + 1) >> 1)
  530. #  else
  531. #   define mad_f_scale64(hi, lo)  \
  532.     ((mad_fixed_t)  \
  533.      (((hi) << (32 - MAD_F_SCALEBITS)) |  \
  534.       ((lo) >> MAD_F_SCALEBITS)))
  535. #  endif
  536. #  define MAD_F_SCALEBITS  MAD_F_FRACBITS
  537. # endif
  538.  
  539. /* C routines */
  540.  
  541. mad_fixed_t mad_f_abs(mad_fixed_t);
  542. mad_fixed_t mad_f_div(mad_fixed_t, mad_fixed_t);
  543.  
  544. # endif
  545.  
  546. /* Id: bit.h,v 1.12 2004/01/23 09:41:32 rob Exp */
  547.  
  548. # ifndef LIBMAD_BIT_H
  549. # define LIBMAD_BIT_H
  550.  
  551. struct mad_bitptr {
  552.   unsigned char const *byte;
  553.   unsigned short cache;
  554.   unsigned short left;
  555. };
  556.  
  557. void mad_bit_init(struct mad_bitptr *, unsigned char const *);
  558.  
  559. # define mad_bit_finish(bitptr)        /* nothing */
  560.  
  561. unsigned int mad_bit_length(struct mad_bitptr const *,
  562.                 struct mad_bitptr const *);
  563.  
  564. # define mad_bit_bitsleft(bitptr)  ((bitptr)->left)
  565. unsigned char const *mad_bit_nextbyte(struct mad_bitptr const *);
  566.  
  567. void mad_bit_skip(struct mad_bitptr *, unsigned int);
  568. unsigned long mad_bit_read(struct mad_bitptr *, unsigned int);
  569. void mad_bit_write(struct mad_bitptr *, unsigned int, unsigned long);
  570.  
  571. unsigned short mad_bit_crc(struct mad_bitptr, unsigned int, unsigned short);
  572.  
  573. # endif
  574.  
  575. /* Id: timer.h,v 1.16 2004/01/23 09:41:33 rob Exp */
  576.  
  577. # ifndef LIBMAD_TIMER_H
  578. # define LIBMAD_TIMER_H
  579.  
  580. typedef struct {
  581.   signed long seconds;        /* whole seconds */
  582.   unsigned long fraction;    /* 1/MAD_TIMER_RESOLUTION seconds */
  583. } mad_timer_t;
  584.  
  585. extern mad_timer_t const mad_timer_zero;
  586.  
  587. # define MAD_TIMER_RESOLUTION    352800000UL
  588.  
  589. enum mad_units {
  590.   MAD_UNITS_HOURS     =    -2,
  591.   MAD_UNITS_MINUTES     =    -1,
  592.   MAD_UNITS_SECONDS     =     0,
  593.  
  594.   /* metric units */
  595.  
  596.   MAD_UNITS_DECISECONDS     =    10,
  597.   MAD_UNITS_CENTISECONDS =   100,
  598.   MAD_UNITS_MILLISECONDS =  1000,
  599.  
  600.   /* audio sample units */
  601.  
  602.   MAD_UNITS_8000_HZ     =  8000,
  603.   MAD_UNITS_11025_HZ     = 11025,
  604.   MAD_UNITS_12000_HZ     = 12000,
  605.  
  606.   MAD_UNITS_16000_HZ     = 16000,
  607.   MAD_UNITS_22050_HZ     = 22050,
  608.   MAD_UNITS_24000_HZ     = 24000,
  609.  
  610.   MAD_UNITS_32000_HZ     = 32000,
  611.   MAD_UNITS_44100_HZ     = 44100,
  612.   MAD_UNITS_48000_HZ     = 48000,
  613.  
  614.   /* video frame/field units */
  615.  
  616.   MAD_UNITS_24_FPS     =    24,
  617.   MAD_UNITS_25_FPS     =    25,
  618.   MAD_UNITS_30_FPS     =    30,
  619.   MAD_UNITS_48_FPS     =    48,
  620.   MAD_UNITS_50_FPS     =    50,
  621.   MAD_UNITS_60_FPS     =    60,
  622.  
  623.   /* CD audio frames */
  624.  
  625.   MAD_UNITS_75_FPS     =    75,
  626.  
  627.   /* video drop-frame units */
  628.  
  629.   MAD_UNITS_23_976_FPS     =   -24,
  630.   MAD_UNITS_24_975_FPS     =   -25,
  631.   MAD_UNITS_29_97_FPS     =   -30,
  632.   MAD_UNITS_47_952_FPS     =   -48,
  633.   MAD_UNITS_49_95_FPS     =   -50,
  634.   MAD_UNITS_59_94_FPS     =   -60
  635. };
  636.  
  637. # define mad_timer_reset(timer)    ((void) (*(timer) = mad_timer_zero))
  638.  
  639. int mad_timer_compare(mad_timer_t, mad_timer_t);
  640.  
  641. # define mad_timer_sign(timer)    mad_timer_compare((timer), mad_timer_zero)
  642.  
  643. void mad_timer_negate(mad_timer_t *);
  644. mad_timer_t mad_timer_abs(mad_timer_t);
  645.  
  646. void mad_timer_set(mad_timer_t *, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
  647. void mad_timer_add(mad_timer_t *, mad_timer_t);
  648. void mad_timer_multiply(mad_timer_t *, signed long);
  649.  
  650. signed long mad_timer_count(mad_timer_t, enum mad_units);
  651. unsigned long mad_timer_fraction(mad_timer_t, unsigned long);
  652. void mad_timer_string(mad_timer_t, char *, char const *,
  653.               enum mad_units, enum mad_units, unsigned long);
  654.  
  655. # endif
  656.  
  657. /* Id: stream.h,v 1.20 2004/02/05 09:02:39 rob Exp */
  658.  
  659. # ifndef LIBMAD_STREAM_H
  660. # define LIBMAD_STREAM_H
  661.  
  662.  
  663. # define MAD_BUFFER_GUARD    8
  664. # define MAD_BUFFER_MDLEN    (511 + 2048 + MAD_BUFFER_GUARD)
  665.  
  666. enum mad_error {
  667.   MAD_ERROR_NONE       = 0x0000,    /* no error */
  668.  
  669.   MAD_ERROR_BUFLEN       = 0x0001,    /* input buffer too small (or EOF) */
  670.   MAD_ERROR_BUFPTR       = 0x0002,    /* invalid (null) buffer pointer */
  671.  
  672.   MAD_ERROR_NOMEM       = 0x0031,    /* not enough memory */
  673.  
  674.   MAD_ERROR_LOSTSYNC       = 0x0101,    /* lost synchronization */
  675.   MAD_ERROR_BADLAYER       = 0x0102,    /* reserved header layer value */
  676.   MAD_ERROR_BADBITRATE       = 0x0103,    /* forbidden bitrate value */
  677.   MAD_ERROR_BADSAMPLERATE  = 0x0104,    /* reserved sample frequency value */
  678.   MAD_ERROR_BADEMPHASIS       = 0x0105,    /* reserved emphasis value */
  679.  
  680.   MAD_ERROR_BADCRC       = 0x0201,    /* CRC check failed */
  681.   MAD_ERROR_BADBITALLOC       = 0x0211,    /* forbidden bit allocation value */
  682.   MAD_ERROR_BADSCALEFACTOR = 0x0221,    /* bad scalefactor index */
  683.   MAD_ERROR_BADMODE        = 0x0222,    /* bad bitrate/mode combination */
  684.   MAD_ERROR_BADFRAMELEN       = 0x0231,    /* bad frame length */
  685.   MAD_ERROR_BADBIGVALUES   = 0x0232,    /* bad big_values count */
  686.   MAD_ERROR_BADBLOCKTYPE   = 0x0233,    /* reserved block_type */
  687.   MAD_ERROR_BADSCFSI       = 0x0234,    /* bad scalefactor selection info */
  688.   MAD_ERROR_BADDATAPTR       = 0x0235,    /* bad main_data_begin pointer */
  689.   MAD_ERROR_BADPART3LEN       = 0x0236,    /* bad audio data length */
  690.   MAD_ERROR_BADHUFFTABLE   = 0x0237,    /* bad Huffman table select */
  691.   MAD_ERROR_BADHUFFDATA       = 0x0238,    /* Huffman data overrun */
  692.   MAD_ERROR_BADSTEREO       = 0x0239    /* incompatible block_type for JS */
  693. };
  694.  
  695. # define MAD_RECOVERABLE(error)    ((error) & 0xff00)
  696.  
  697. struct mad_stream {
  698.   unsigned char const *buffer;        /* input bitstream buffer */
  699.   unsigned char const *bufend;        /* end of buffer */
  700.   unsigned long skiplen;        /* bytes to skip before next frame */
  701.  
  702.   int sync;                /* stream sync found */
  703.   unsigned long freerate;        /* free bitrate (fixed) */
  704.  
  705.   unsigned char const *this_frame;    /* start of current frame */
  706.   unsigned char const *next_frame;    /* start of next frame */
  707.   struct mad_bitptr ptr;        /* current processing bit pointer */
  708.  
  709.   struct mad_bitptr anc_ptr;        /* ancillary bits pointer */
  710.   unsigned int anc_bitlen;        /* number of ancillary bits */
  711.  
  712.   unsigned char (*main_data)[MAD_BUFFER_MDLEN];
  713.                     /* Layer III main_data() */
  714.   unsigned int md_len;            /* bytes in main_data */
  715.  
  716.   int options;                /* decoding options (see below) */
  717.   enum mad_error error;            /* error code (see above) */
  718. };
  719.  
  720. enum {
  721.   MAD_OPTION_IGNORECRC      = 0x0001,    /* ignore CRC errors */
  722.   MAD_OPTION_HALFSAMPLERATE = 0x0002    /* generate PCM at 1/2 sample rate */
  723. # if 0  /* not yet implemented */
  724.   MAD_OPTION_LEFTCHANNEL    = 0x0010,    /* decode left channel only */
  725.   MAD_OPTION_RIGHTCHANNEL   = 0x0020,    /* decode right channel only */
  726.   MAD_OPTION_SINGLECHANNEL  = 0x0030    /* combine channels */
  727. # endif
  728. };
  729.  
  730. void mad_stream_init(struct mad_stream *);
  731. void mad_stream_finish(struct mad_stream *);
  732.  
  733. # define mad_stream_options(stream, opts)  \
  734.     ((void) ((stream)->options = (opts)))
  735.  
  736. void mad_stream_buffer(struct mad_stream *,
  737.                unsigned char const *, unsigned long);
  738. void mad_stream_skip(struct mad_stream *, unsigned long);
  739.  
  740. int mad_stream_sync(struct mad_stream *);
  741.  
  742. char const *mad_stream_errorstr(struct mad_stream const *);
  743.  
  744. # endif
  745.  
  746. /* Id: frame.h,v 1.20 2004/01/23 09:41:32 rob Exp */
  747.  
  748. # ifndef LIBMAD_FRAME_H
  749. # define LIBMAD_FRAME_H
  750.  
  751.  
  752. enum mad_layer {
  753.   MAD_LAYER_I   = 1,            /* Layer I */
  754.   MAD_LAYER_II  = 2,            /* Layer II */
  755.   MAD_LAYER_III = 3            /* Layer III */
  756. };
  757.  
  758. enum mad_mode {
  759.   MAD_MODE_SINGLE_CHANNEL = 0,        /* single channel */
  760.   MAD_MODE_DUAL_CHANNEL      = 1,        /* dual channel */
  761.   MAD_MODE_JOINT_STEREO      = 2,        /* joint (MS/intensity) stereo */
  762.   MAD_MODE_STEREO      = 3        /* normal LR stereo */
  763. };
  764.  
  765. enum mad_emphasis {
  766.   MAD_EMPHASIS_NONE      = 0,        /* no emphasis */
  767.   MAD_EMPHASIS_50_15_US      = 1,        /* 50/15 microseconds emphasis */
  768.   MAD_EMPHASIS_CCITT_J_17 = 3,        /* CCITT J.17 emphasis */
  769.   MAD_EMPHASIS_RESERVED   = 2        /* unknown emphasis */
  770. };
  771.  
  772. struct mad_header {
  773.   enum mad_layer layer;            /* audio layer (1, 2, or 3) */
  774.   enum mad_mode mode;            /* channel mode (see above) */
  775.   int mode_extension;            /* additional mode info */
  776.   enum mad_emphasis emphasis;        /* de-emphasis to use (see above) */
  777.  
  778.   unsigned long bitrate;        /* stream bitrate (bps) */
  779.   unsigned int samplerate;        /* sampling frequency (Hz) */
  780.  
  781.   unsigned short crc_check;        /* frame CRC accumulator */
  782.   unsigned short crc_target;        /* final target CRC checksum */
  783.  
  784.   int flags;                /* flags (see below) */
  785.   int private_bits;            /* private bits (see below) */
  786.  
  787.   mad_timer_t duration;            /* audio playing time of frame */
  788. };
  789.  
  790. struct mad_frame {
  791.   struct mad_header header;        /* MPEG audio header */
  792.  
  793.   int options;                /* decoding options (from stream) */
  794.  
  795.   mad_fixed_t sbsample[2][36][32];    /* synthesis subband filter samples */
  796.   mad_fixed_t (*overlap)[2][32][18];    /* Layer III block overlap data */
  797. };
  798.  
  799. # define MAD_NCHANNELS(header)        ((header)->mode ? 2 : 1)
  800. # define MAD_NSBSAMPLES(header)  \
  801.   ((header)->layer == MAD_LAYER_I ? 12 :  \
  802.    (((header)->layer == MAD_LAYER_III &&  \
  803.      ((header)->flags & MAD_FLAG_LSF_EXT)) ? 18 : 36))
  804.  
  805. enum {
  806.   MAD_FLAG_NPRIVATE_III    = 0x0007,    /* number of Layer III private bits */
  807.   MAD_FLAG_INCOMPLETE    = 0x0008,    /* header but not data is decoded */
  808.  
  809.   MAD_FLAG_PROTECTION    = 0x0010,    /* frame has CRC protection */
  810.   MAD_FLAG_COPYRIGHT    = 0x0020,    /* frame is copyright */
  811.   MAD_FLAG_ORIGINAL    = 0x0040,    /* frame is original (else copy) */
  812.   MAD_FLAG_PADDING    = 0x0080,    /* frame has additional slot */
  813.  
  814.   MAD_FLAG_I_STEREO    = 0x0100,    /* uses intensity joint stereo */
  815.   MAD_FLAG_MS_STEREO    = 0x0200,    /* uses middle/side joint stereo */
  816.   MAD_FLAG_FREEFORMAT    = 0x0400,    /* uses free format bitrate */
  817.  
  818.   MAD_FLAG_LSF_EXT    = 0x1000,    /* lower sampling freq. extension */
  819.   MAD_FLAG_MC_EXT    = 0x2000,    /* multichannel audio extension */
  820.   MAD_FLAG_MPEG_2_5_EXT    = 0x4000    /* MPEG 2.5 (unofficial) extension */
  821. };
  822.  
  823. enum {
  824.   MAD_PRIVATE_HEADER    = 0x0100,    /* header private bit */
  825.   MAD_PRIVATE_III    = 0x001f    /* Layer III private bits (up to 5) */
  826. };
  827.  
  828. void mad_header_init(struct mad_header *);
  829.  
  830. # define mad_header_finish(header)  /* nothing */
  831.  
  832. int mad_header_decode(struct mad_header *, struct mad_stream *);
  833.  
  834. void mad_frame_init(struct mad_frame *);
  835. void mad_frame_finish(struct mad_frame *);
  836.  
  837. int mad_frame_decode(struct mad_frame *, struct mad_stream *);
  838.  
  839. void mad_frame_mute(struct mad_frame *);
  840.  
  841. # endif
  842.  
  843. /* Id: synth.h,v 1.15 2004/01/23 09:41:33 rob Exp */
  844.  
  845. # ifndef LIBMAD_SYNTH_H
  846. # define LIBMAD_SYNTH_H
  847.  
  848.  
  849. struct mad_pcm {
  850.   unsigned int samplerate;        /* sampling frequency (Hz) */
  851.   unsigned short channels;        /* number of channels */
  852.   unsigned short length;        /* number of samples per channel */
  853.   mad_fixed_t samples[2][1152];        /* PCM output samples [ch][sample] */
  854. };
  855.  
  856. struct mad_synth {
  857.   mad_fixed_t filter[2][2][2][16][8];    /* polyphase filterbank outputs */
  858.                       /* [ch][eo][peo][s][v] */
  859.  
  860.   unsigned int phase;            /* current processing phase */
  861.  
  862.   struct mad_pcm pcm;            /* PCM output */
  863. };
  864.  
  865. /* single channel PCM selector */
  866. enum {
  867.   MAD_PCM_CHANNEL_SINGLE = 0
  868. };
  869.  
  870. /* dual channel PCM selector */
  871. enum {
  872.   MAD_PCM_CHANNEL_DUAL_1 = 0,
  873.   MAD_PCM_CHANNEL_DUAL_2 = 1
  874. };
  875.  
  876. /* stereo PCM selector */
  877. enum {
  878.   MAD_PCM_CHANNEL_STEREO_LEFT  = 0,
  879.   MAD_PCM_CHANNEL_STEREO_RIGHT = 1
  880. };
  881.  
  882. void mad_synth_init(struct mad_synth *);
  883.  
  884. # define mad_synth_finish(synth)  /* nothing */
  885.  
  886. void mad_synth_mute(struct mad_synth *);
  887.  
  888. void mad_synth_frame(struct mad_synth *, struct mad_frame const *);
  889.  
  890. # endif
  891.  
  892. /* Id: decoder.h,v 1.17 2004/01/23 09:41:32 rob Exp */
  893.  
  894. # ifndef LIBMAD_DECODER_H
  895. # define LIBMAD_DECODER_H
  896.  
  897.  
  898. enum mad_decoder_mode {
  899.   MAD_DECODER_MODE_SYNC  = 0,
  900.   MAD_DECODER_MODE_ASYNC
  901. };
  902.  
  903. enum mad_flow {
  904.   MAD_FLOW_CONTINUE = 0x0000,    /* continue normally */
  905.   MAD_FLOW_STOP     = 0x0010,    /* stop decoding normally */
  906.   MAD_FLOW_BREAK    = 0x0011,    /* stop decoding and signal an error */
  907.   MAD_FLOW_IGNORE   = 0x0020    /* ignore the current frame */
  908. };
  909.  
  910. struct mad_decoder {
  911.   enum mad_decoder_mode mode;
  912.  
  913.   int options;
  914.  
  915.   struct {
  916.     long pid;
  917.     int in;
  918.     int out;
  919.   } async;
  920.  
  921.   struct {
  922.     struct mad_stream stream;
  923.     struct mad_frame frame;
  924.     struct mad_synth synth;
  925.   } *sync;
  926.  
  927.   void *cb_data;
  928.  
  929.   enum mad_flow (*input_func)(void *, struct mad_stream *);
  930.   enum mad_flow (*header_func)(void *, struct mad_header const *);
  931.   enum mad_flow (*filter_func)(void *,
  932.                    struct mad_stream const *, struct mad_frame *);
  933.   enum mad_flow (*output_func)(void *,
  934.                    struct mad_header const *, struct mad_pcm *);
  935.   enum mad_flow (*error_func)(void *, struct mad_stream *, struct mad_frame *);
  936.   enum mad_flow (*message_func)(void *, void *, unsigned int *);
  937. };
  938.  
  939. void mad_decoder_init(struct mad_decoder *, void *,
  940.               enum mad_flow (*)(void *, struct mad_stream *),
  941.               enum mad_flow (*)(void *, struct mad_header const *),
  942.               enum mad_flow (*)(void *,
  943.                     struct mad_stream const *,
  944.                     struct mad_frame *),
  945.               enum mad_flow (*)(void *,
  946.                     struct mad_header const *,
  947.                     struct mad_pcm *),
  948.               enum mad_flow (*)(void *,
  949.                     struct mad_stream *,
  950.                     struct mad_frame *),
  951.               enum mad_flow (*)(void *, void *, unsigned int *));
  952. int mad_decoder_finish(struct mad_decoder *);
  953.  
  954. # define mad_decoder_options(decoder, opts)  \
  955.     ((void) ((decoder)->options = (opts)))
  956.  
  957. int mad_decoder_run(struct mad_decoder *, enum mad_decoder_mode);
  958. int mad_decoder_message(struct mad_decoder *, void *, unsigned int *);
  959.  
  960. # endif
  961.  
  962. # ifdef __cplusplus
  963. }
  964. # endif
  965.