libavcodec/mpegaudio.h

   1 /*
   2  * copyright (c) 2001 Fabrice Bellard
   3  *
   4  * This file is part of Libav.
   5  *
   6  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   8  * License as published by the Free Software Foundation; either
   9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  10  *
  11  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14  * Lesser General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  19  */
  20
  21 /**
  22  * @file
  23  * mpeg audio declarations for both encoder and decoder.
  24  */
  25
  26 #ifndef AVCODEC_MPEGAUDIO_H
  27 #define AVCODEC_MPEGAUDIO_H
  28
  29 #ifndef CONFIG_FLOAT
  30 #   define CONFIG_FLOAT 0
  31 #endif
  32
  33 #include "avcodec.h"
  34 #include "get_bits.h"
  35 #include "dsputil.h"
  36 #include "dct.h"
  37
  38 #define CONFIG_AUDIO_NONSHORT 0
  39
  40 /* max frame size, in samples */
  41 #define MPA_FRAME_SIZE 1152
  42
  43 /* max compressed frame size */
  44 #define MPA_MAX_CODED_FRAME_SIZE 1792
  45
  46 #define MPA_MAX_CHANNELS 2
  47
  48 #define SBLIMIT 32 /* number of subbands */
  49
  50 #define MPA_STEREO  0
  51 #define MPA_JSTEREO 1
  52 #define MPA_DUAL    2
  53 #define MPA_MONO    3
  54
  55 /* header + layer + bitrate + freq + lsf/mpeg25 */
  56 #define SAME_HEADER_MASK \
  57    (0xffe00000 | (3 << 17) | (0xf << 12) | (3 << 10) | (3 << 19))
  58
  59 #define MP3_MASK 0xFFFE0CCF
  60
  61 #if CONFIG_MPEGAUDIO_HP
  62 #define FRAC_BITS   23   /* fractional bits for sb_samples and dct */
  63 #define WFRAC_BITS  16   /* fractional bits for window */
  64 #else
  65 #define FRAC_BITS   15   /* fractional bits for sb_samples and dct */
  66 #define WFRAC_BITS  14   /* fractional bits for window */
  67 #endif
  68
  69 #define FRAC_ONE    (1 << FRAC_BITS)
  70
  71 #define FIX(a)   ((int)((a) * FRAC_ONE))
  72
  73 #if CONFIG_FLOAT
  74 typedef float OUT_INT;
  75 #define OUT_FMT AV_SAMPLE_FMT_FLT
  76 #elif CONFIG_MPEGAUDIO_HP && CONFIG_AUDIO_NONSHORT
  77 typedef int32_t OUT_INT;
  78 #define OUT_MAX INT32_MAX
  79 #define OUT_MIN INT32_MIN
  80 #define OUT_SHIFT (WFRAC_BITS + FRAC_BITS - 31)
  81 #define OUT_FMT AV_SAMPLE_FMT_S32
  82 #else
  83 typedef int16_t OUT_INT;
  84 #define OUT_MAX INT16_MAX
  85 #define OUT_MIN INT16_MIN
  86 #define OUT_SHIFT (WFRAC_BITS + FRAC_BITS - 15)
  87 #define OUT_FMT AV_SAMPLE_FMT_S16
  88 #endif
  89
  90 #if CONFIG_FLOAT
  91 #   define INTFLOAT float
  92 typedef float MPA_INT;
  93 #elif FRAC_BITS <= 15
  94 #   define INTFLOAT int
  95 typedef int16_t MPA_INT;
  96 #else
  97 #   define INTFLOAT int
  98 typedef int32_t MPA_INT;
  99 #endif
 100
 101 #define BACKSTEP_SIZE 512
 102 #define EXTRABYTES 24
 103
 104 /* layer 3 "granule" */
 105 typedef struct GranuleDef {
 106     uint8_t scfsi;
 107     int part2_3_length;
 108     int big_values;
 109     int global_gain;
 110     int scalefac_compress;
 111     uint8_t block_type;
 112     uint8_t switch_point;
 113     int table_select[3];
 114     int subblock_gain[3];
 115     uint8_t scalefac_scale;
 116     uint8_t count1table_select;
 117     int region_size[3]; /* number of huffman codes in each region */
 118     int preflag;
 119     int short_start, long_end; /* long/short band indexes */
 120     uint8_t scale_factors[40];
 121     INTFLOAT sb_hybrid[SBLIMIT * 18]; /* 576 samples */
 122 } GranuleDef;
 123
 124 #define MPA_DECODE_HEADER \
 125     int frame_size; \
 126     int error_protection; \
 127     int layer; \
 128     int sample_rate; \
 129     int sample_rate_index; /* between 0 and 8 */ \
 130     int bit_rate; \
 131     int nb_channels; \
 132     int mode; \
 133     int mode_ext; \
 134     int lsf;
 135
 136 typedef struct MPADecodeHeader {
 137   MPA_DECODE_HEADER
 138 } MPADecodeHeader;
 139
 140 typedef struct MPADecodeContext {
 141     MPA_DECODE_HEADER
 142     uint8_t last_buf[2*BACKSTEP_SIZE + EXTRABYTES];
 143     int last_buf_size;
 144     /* next header (used in free format parsing) */
 145     uint32_t free_format_next_header;
 146     GetBitContext gb;
 147     GetBitContext in_gb;
 148     DECLARE_ALIGNED(16, MPA_INT, synth_buf)[MPA_MAX_CHANNELS][512 * 2];
 149     int synth_buf_offset[MPA_MAX_CHANNELS];
 150     DECLARE_ALIGNED(16, INTFLOAT, sb_samples)[MPA_MAX_CHANNELS][36][SBLIMIT];
 151     INTFLOAT mdct_buf[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT * 18]; /* previous samples, for layer 3 MDCT */
 152     GranuleDef granules[2][2]; /* Used in Layer 3 */
 153 #ifdef DEBUG
 154     int frame_count;
 155 #endif
 156     int adu_mode; ///< 0 for standard mp3, 1 for adu formatted mp3
 157     int dither_state;
 158     int error_recognition;
 159     AVCodecContext* avctx;
 160 #if CONFIG_FLOAT
 161     DCTContext dct;
 162 #endif
 163     void (*apply_window_mp3)(MPA_INT *synth_buf, MPA_INT *window,
 164                              int *dither_state, OUT_INT *samples, int incr);
 165 } MPADecodeContext;
 166
 167 /* layer 3 huffman tables */
 168 typedef struct HuffTable {
 169     int xsize;
 170     const uint8_t *bits;
 171     const uint16_t *codes;
 172 } HuffTable;
 173
 174 int ff_mpa_l2_select_table(int bitrate, int nb_channels, int freq, int lsf);
 175 int ff_mpa_decode_header(AVCodecContext *avctx, uint32_t head, int *sample_rate, int *channels, int *frame_size, int *bitrate);
 176 extern MPA_INT ff_mpa_synth_window[];
 177 void ff_mpa_synth_init(MPA_INT *window);
 178 void ff_mpa_synth_filter(MPA_INT *synth_buf_ptr, int *synth_buf_offset,
 179                          MPA_INT *window, int *dither_state,
 180                          OUT_INT *samples, int incr,
 181                          INTFLOAT sb_samples[SBLIMIT]);
 182
 183 void ff_mpa_synth_init_float(MPA_INT *window);
 184 void ff_mpa_synth_filter_float(MPADecodeContext *s,
 185                          MPA_INT *synth_buf_ptr, int *synth_buf_offset,
 186                          MPA_INT *window, int *dither_state,
 187                          OUT_INT *samples, int incr,
 188                          INTFLOAT sb_samples[SBLIMIT]);
 189
 190 void ff_mpegaudiodec_init_mmx(MPADecodeContext *s);
 191 void ff_mpegaudiodec_init_altivec(MPADecodeContext *s);
 192
 193 /* fast header check for resync */
 194 static inline int ff_mpa_check_header(uint32_t header){
 195     /* header */
 196     if ((header & 0xffe00000) != 0xffe00000)
 197         return -1;
 198     /* layer check */
 199     if ((header & (3<<17)) == 0)
 200         return -1;
 201     /* bit rate */
 202     if ((header & (0xf<<12)) == 0xf<<12)
 203         return -1;
 204     /* frequency */
 205     if ((header & (3<<10)) == 3<<10)
 206         return -1;
 207     return 0;
 208 }
 209
 210 #endif /* AVCODEC_MPEGAUDIO_H */