home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Amiga Format CD 33 / Amiga Format AFCD33 (Issue 117, Dec 1998).iso / -seriously_amiga- / sound / mpeginoutppc / musicin.c < prev    next >
C/C++ Source or Header  |  1998-09-07  |  38KB  |  999 lines
  1. /**********************************************************************
  2. Copyright (c) 1991 MPEG/audio software simulation group, All Rights Reserved
  3. musicin.c
  4. **********************************************************************/
  5. /**********************************************************************
  6.  * MPEG/audio coding/decoding software, work in progress              *
  7.  *   NOT for public distribution until verified and approved by the   *
  8.  *   MPEG/audio committee.  For further information, please contact   *
  9.  *   Davis Pan, 508-493-2241, e-mail: pan@3d.enet.dec.com             *
  10.  *                                                                    *
  11.  * VERSION 4.0                                                        *
  12.  *   changes made since last update:                                  *
  13.  *   date   programmers         comment                               *
  14.  * 3/01/91  Douglas Wong,       start of version 1.1 records          *
  15.  *          Davis Pan                                                 *
  16.  * 3/06/91  Douglas Wong,       rename: setup.h to endef.h            *
  17.  *                              removed extraneous variables          *
  18.  * 3/21/91  J.Georges Fritsch   introduction of the bit-stream        *
  19.  *                              package. This package allows you      *
  20.  *                              to generate the bit-stream in a       *
  21.  *                              binary or ascii format                *
  22.  * 3/31/91  Bill Aspromonte     replaced the read of the SB matrix    *
  23.  *                              by an "code generated" one            *
  24.  * 5/10/91  W. Joseph Carter    Ported to Macintosh and Unix.         *
  25.  *                              Incorporated Jean-Georges Fritsch's   *
  26.  *                              "bitstream.c" package.                *
  27.  *                              Modified to strictly adhere to        *
  28.  *                              encoded bitstream specs, including    *
  29.  *                              "Berlin changes".                     *
  30.  *                              Modified user interface dialog & code *
  31.  *                              to accept any input & output          *
  32.  *                              filenames desired.  Also added        *
  33.  *                              de-emphasis prompt and final bail-out *
  34.  *                              opportunity before encoding.          *
  35.  *                              Added AIFF PCM sound file reading     *
  36.  *                              capability.                           *
  37.  *                              Modified PCM sound file handling to   *
  38.  *                              process all incoming samples and fill *
  39.  *                              out last encoded frame with zeros     *
  40.  *                              (silence) if needed.                  *
  41.  *                              Located and fixed numerous software   *
  42.  *                              bugs and table data errors.           *
  43.  * 27jun91  dpwe (Aware Inc)    Used new frame_params struct.         *
  44.  *                              Clear all automatic arrays.           *
  45.  *                              Changed some variable names,          *
  46.  *                              simplified some code.                 *
  47.  *                              Track number of bits actually sent.   *
  48.  *                              Fixed padding slot, stereo bitrate    *
  49.  *                              Added joint-stereo : scales L+R.      *
  50.  * 6/12/91  Earle Jennings      added fix for MS_DOS in obtain_param  *
  51.  * 6/13/91  Earle Jennings      added stack length adjustment before  *
  52.  *                              main for MS_DOS                       *
  53.  * 7/10/91  Earle Jennings      conversion of all float to FLOAT      *
  54.  *                              port to MsDos from MacIntosh completed*
  55.  * 8/ 8/91  Jens Spille         Change for MS-C6.00                   *
  56.  * 8/22/91  Jens Spille         new obtain_parameters()               *
  57.  *10/ 1/91  S.I. Sudharsanan,   Ported to IBM AIX platform.           *
  58.  *          Don H. Lee,                                               *
  59.  *          Peter W. Farrett                                          *
  60.  *10/ 3/91  Don H. Lee          implemented CRC-16 error protection   *
  61.  *                              newly introduced functions are        *
  62.  *                              I_CRC_calc, II_CRC_calc and encode_CRC*
  63.  *                              Additions and revisions are marked    *
  64.  *                              with "dhl" for clarity                *
  65.  *11/11/91 Katherine Wang       Documentation of code.                *
  66.  *                                (variables in documentation are     *
  67.  *                                surround by the # symbol, and an '*'*
  68.  *                                denotes layer I or II versions)     *
  69.  * 2/11/92  W. Joseph Carter    Ported new code to Macintosh.  Most   *
  70.  *                              important fixes involved changing     *
  71.  *                              16-bit ints to long or unsigned in    *
  72.  *                              bit alloc routines for quant of 65535 *
  73.  *                              and passing proper function args.     *
  74.  *                              Removed "Other Joint Stereo" option   *
  75.  *                              and made bitrate be total channel     *
  76.  *                              bitrate, irrespective of the mode.    *
  77.  *                              Fixed many small bugs & reorganized.  *
  78.  * 2/25/92  Masahiro Iwadare    made code cleaner and more consistent *
  79.  * 8/07/92  Mike Coleman        make exit() codes return error status *
  80.  *                              made slight changes for portability   *
  81.  *19 aug 92 Soren H. Nielsen    Changed MS-DOS file name extensions.  *
  82.  * 8/25/92  Shaun Astarabadi    Replaced rint() function with explicit*
  83.  *                              rounding for portability with MSDOS.  *
  84.  * 9/22/92  jddevine@aware.com  Fixed _scale_factor_calc() calls.     *
  85.  *10/19/92  Masahiro Iwadare    added info->mode and info->mode_ext   *
  86.  *                              updates for AIFF format files         *
  87.  * 3/10/93  Kevin Peterson      In parse_args, only set non default   *
  88.  *                              bit rate if specified in arg list.    *
  89.  *                              Use return value from aiff_read_hdrs  *
  90.  *                              to fseek to start of sound data       *
  91.  * 7/26/93  Davis Pan           fixed bug in printing info->mode_ext  *
  92.  *                              value for joint stereo condition      *
  93.  * 8/27/93 Seymour Shlien,      Fixes in Unix and MSDOS ports,        *
  94.  *         Daniel Lauzon, and                                         *
  95.  *         Bill Truerniet                                             *
  96.  **********************************************************************/
  97.  
  98. #ifdef MS_DOS
  99. #include <dos.h>
  100. #endif
  101. #include "common.h"
  102. #include "encoder.h"
  103.  
  104. /* Global variable definitions for "musicin.c" */
  105.  
  106. FILE               *musicin;
  107. Bit_stream_struc   bs;
  108. char               *programName;
  109.  
  110. /* Implementations */
  111.  
  112. /************************************************************************
  113. /*
  114. /* obtain_parameters
  115. /*
  116. /* PURPOSE:  Prompts for and reads user input for encoding parameters
  117. /*
  118. /* SEMANTICS:  The parameters read are:
  119. /* - input and output filenames
  120. /* - sampling frequency (if AIFF file, will read from the AIFF file header)
  121. /* - layer number
  122. /* - mode (stereo, joint stereo, dual channel or mono)
  123. /* - psychoacoustic model (I or II)
  124. /* - total bitrate, irrespective of the mode
  125. /* - de-emphasis, error protection, copyright and original or copy flags
  126. /*
  127. /************************************************************************/
  128.  
  129. void
  130. obtain_parameters(fr_ps,psy,num_samples,original_file_name,encoded_file_name)
  131. frame_params    *fr_ps;
  132. int             *psy;
  133. unsigned long   *num_samples;
  134. char            original_file_name[MAX_NAME_SIZE];
  135. char            encoded_file_name[MAX_NAME_SIZE];
  136. {
  137.     int j;
  138.     long int freq;
  139.     int model, brt;
  140.     char t[50];
  141.     IFF_AIFF pcm_aiff_data;
  142.     layer *info = fr_ps->header;
  143.     long soundPosition;
  144.  
  145.     do  {
  146.        printf("Enter PCM input file name <required>: ");
  147.        gets(original_file_name);
  148.        if (original_file_name[0] == NULL_CHAR)
  149.        printf("PCM input file name is required.\n");
  150.     } while (original_file_name[0] == NULL_CHAR);
  151.     printf(">>> PCM input file name is: %s\n", original_file_name);
  152.  
  153.     if ((musicin = fopen(original_file_name, "rb")) == NULL) {
  154.        printf("Could not find \"%s\".\n", original_file_name);
  155.        exit(1);
  156.     }
  157.  
  158. #ifdef  MS_DOS
  159.     printf("Enter MPEG encoded output file name <%s>: ",
  160.            new_ext(original_file_name, DFLT_EXT)); /* 92-08-19 shn */
  161. #else
  162.     printf("Enter MPEG encoded output file name <%s%s>: ",
  163.            original_file_name, DFLT_EXT);
  164. #endif
  165.  
  166.     gets(encoded_file_name);
  167.     if (encoded_file_name[0] == NULL_CHAR) {
  168. #ifdef  MS_DOS
  169.         /* replace old extension with new one, 92-08-19 shn */
  170.         strcpy(encoded_file_name,new_ext(original_file_name, DFLT_EXT));
  171. #else
  172.         strcat(strcpy(encoded_file_name, original_file_name), DFLT_EXT);
  173. #endif
  174.     }
  175.         
  176.  
  177.     printf(">>> MPEG encoded output file name is: %s\n", encoded_file_name);
  178.  
  179.     open_bit_stream_w(&bs, encoded_file_name, BUFFER_SIZE);
  180.  
  181.     if ((soundPosition = aiff_read_headers(musicin, &pcm_aiff_data)) != -1) {
  182.  
  183.        printf(">>> Using Audio IFF sound file headers\n");
  184.  
  185.        aiff_check(original_file_name, &pcm_aiff_data);
  186.  
  187.        if (fseek(musicin, soundPosition, SEEK_SET) != 0) {
  188.           printf("Could not seek to PCM sound data in \"%s\".\n",
  189.                  original_file_name);
  190.           exit(1);
  191.        }
  192.  
  193.        info->sampling_frequency = SmpFrqIndex((long)pcm_aiff_data.sampleRate);
  194.        printf(">>> %.f Hz sampling frequency selected\n",
  195.               pcm_aiff_data.sampleRate);
  196.  
  197.        /* Determine number of samples in sound file */
  198. #ifndef MS_DOS
  199.        *num_samples = pcm_aiff_data.numChannels *
  200.                       pcm_aiff_data.numSampleFrames;
  201. #else
  202.        *num_samples = (long)(pcm_aiff_data.numChannels) *
  203.                       (long)(pcm_aiff_data.numSampleFrames);
  204. #endif
  205.  
  206.     }
  207.     else {    /* Not using Audio IFF sound file headers. */
  208.  
  209.        printf("What is the sampling frequency? <44100>[Hz]: ");
  210.        gets(t);
  211.        freq = atol(t);
  212.        switch (freq) {
  213.           case 48000 : info->sampling_frequency = 1;
  214.               printf(">>> %ld Hz sampling freq selected\n", freq);
  215.               break;
  216.           case 44100 : info->sampling_frequency = 0;
  217.               printf(">>> %ld Hz sampling freq selected\n", freq);
  218.               break;
  219.           case 32000 : info->sampling_frequency = 2;
  220.               printf(">>> %ld Hz sampling freq selected\n", freq);
  221.               break;
  222.           default:    info->sampling_frequency = 0;
  223.               printf(">>> Default 44.1 kHz samp freq selected\n");
  224.        }
  225.  
  226.        if (fseek(musicin, 0, SEEK_SET) != 0) {
  227.           printf("Could not seek to PCM sound data in \"%s\".\n",
  228.                   original_file_name);
  229.           exit(1);
  230.        }
  231.  
  232.        /* Declare sound file to have "infinite" number of samples. */
  233.        *num_samples = MAX_U_32_NUM;
  234.  
  235.     }
  236.  
  237.     printf("Which layer do you want to use?\n");
  238.     printf("Available: Layer (1), Layer (<2>): ");
  239.     gets(t);
  240.     switch(*t){
  241.        case '1': info->lay = 1; printf(">>> Using Layer %s\n",t); break;
  242.        case '2': info->lay = 2; printf(">>> Using Layer %s\n",t); break;
  243.        default:  info->lay = 2; printf(">>> Using default Layer 2\n"); break;
  244.     }
  245.  
  246.     printf("Which mode do you want?\n");
  247.     printf("Available: (<s>)tereo, (j)oint stereo, ");
  248.     printf("(d)ual channel, s(i)ngle Channel: ");
  249.     gets(t);
  250.     switch(*t){
  251.        case 's':
  252.        case 'S':
  253.           info->mode = MPG_MD_STEREO; info->mode_ext = 0;
  254.           printf(">>> Using mode %s\n",t);
  255.           break;
  256.        case 'j':
  257.        case 'J':
  258.           info->mode = MPG_MD_JOINT_STEREO;
  259.           printf(">>> Using mode %s\n",t);
  260.           break;
  261.        case 'd':
  262.        case 'D':
  263.           info->mode = MPG_MD_DUAL_CHANNEL; info->mode_ext = 0;
  264.           printf(">>> Using mode %s\n",t);
  265.           break;
  266.        case 'i':
  267.        case 'I':
  268.           info->mode = MPG_MD_MONO; info->mode_ext = 0;
  269.           printf(">>> Using mode %s\n",t);
  270.           break;
  271.        default:
  272.           info->mode = MPG_MD_STEREO; info->mode_ext = 0;
  273.           printf(">>> Using default stereo mode\n");
  274.           break;
  275.     }
  276.  
  277.     printf("Which psychoacoustic model do you want to use? <2>: ");
  278.     gets(t);
  279.     model = atoi(t);
  280.     if (model > 2 || model < 1) {
  281.        printf(">>> Default model 2 selected\n");
  282.        *psy = 2;
  283.     }
  284.     else {
  285.        *psy = model;
  286.        printf(">>> Using psychoacoustic model %d\n", model);
  287.     }
  288.  
  289.     printf("What is the total bitrate? <%u>[kbps]: ", DFLT_BRT);
  290.     gets(t);
  291.     brt = atoi(t);
  292.     if (brt == 0) brt = -10;
  293.     j=0;
  294.     while (j<15) {
  295.        if (bitrate[info->lay-1][j] == brt) break;
  296.        j++;
  297.     }
  298.     if (j==15) {
  299.        printf(">>> Using default %u kbps\n", DFLT_BRT);
  300.        for (j=0;j<15;j++)
  301.           if (bitrate[info->lay-1][j] == DFLT_BRT) {
  302.              info->bitrate_index = j;
  303.              break;
  304.           }
  305.     }
  306.     else{
  307.        info->bitrate_index = j;
  308.        printf(">>> Bitrate = %d kbps\n", bitrate[info->lay-1][j]);
  309.     }
  310.  
  311.     printf("What type of de-emphasis should the decoder use?\n");
  312.     printf("Available: (<n>)one, (5)0/15 microseconds, (c)citt j.17: ");
  313.     gets(t);
  314.     if (*t != 'n' && *t != '5' && *t != 'c') {
  315.        printf(">>> Using default no de-emphasis\n");
  316.        info->emphasis = 0;
  317.     }
  318.     else {
  319.        if (*t == 'n')      info->emphasis = 0;
  320.        else if (*t == '5') info->emphasis = 1;
  321.        else if (*t == 'c') info->emphasis = 3;
  322.        printf(">>> Using de-emphasis %s\n",t);
  323.     }
  324.  
  325. /*  Start 2. Part changes for CD Ver 3.2; jsp; 22-Aug-1991 */
  326.  
  327.     printf("Do you want to set the private bit? (y/<n>): ");
  328.     gets(t);
  329.     if (*t == 'y' || *t == 'Y') info->extension = 1;
  330.     else                        info->extension = 0;
  331.     if(info->extension) printf(">>> Private bit set\n");
  332.     else                printf(">>> Private bit not set\n");
  333.  
  334. /*  End changes for CD Ver 3.2; jsp; 22-Aug-1991 */
  335.  
  336.     printf("Do you want error protection? (y/<n>): ");
  337.     gets(t);
  338.     if (*t == 'y' || *t == 'Y') info->error_protection = TRUE;
  339.     else                        info->error_protection = FALSE;
  340.     if(info->error_protection) printf(">>> Error protection used\n");
  341.     else printf(">>> Error protection not used\n");
  342.  
  343.     printf("Is the material copyrighted? (y/<n>): ");
  344.     gets(t);
  345.     if (*t == 'y' || *t == 'Y') info->copyright = 1;
  346.     else                        info->copyright = 0;
  347.     if(info->copyright) printf(">>> Copyrighted material\n");
  348.     else                printf(">>> Material not copyrighted\n");
  349.  
  350.     printf("Is this the original? (y/<n>): ");
  351.     gets(t);
  352.     if (*t == 'y' || *t == 'Y') info->original = 1;
  353.     else                        info->original = 0;
  354.     if(info->original) printf(">>> Original material\n");
  355.     else               printf(">>> Material not original\n");
  356.  
  357.     printf("Do you wish to exit (last chance before encoding)? (y/<n>): ");
  358.     gets(t);
  359.     if (*t == 'y' || *t == 'Y') exit(0);
  360. }
  361.  
  362. /************************************************************************
  363. /*
  364. /* parse_args
  365. /*
  366. /* PURPOSE:  Sets encoding parameters to the specifications of the
  367. /* command line.  Default settings are used for parameters
  368. /* not specified in the command line.
  369. /*
  370. /* SEMANTICS:  The command line is parsed according to the following
  371. /* syntax:
  372. /*
  373. /* -l  is followed by the layer number
  374. /* -m  is followed by the mode
  375. /* -p  is followed by the psychoacoustic model number
  376. /* -s  is followed by the sampling rate
  377. /* -b  is followed by the total bitrate, irrespective of the mode
  378. /* -d  is followed by the emphasis flag
  379. /* -c  is followed by the copyright/no_copyright flag
  380. /* -o  is followed by the original/not_original flag
  381. /* -e  is followed by the error_protection on/off flag
  382. /*
  383. /* If the input file is in AIFF format, the sampling frequency is read
  384. /* from the AIFF header.
  385. /*
  386. /* The input and output filenames are read into #inpath# and #outpath#.
  387. /*
  388. /************************************************************************/
  389.  
  390. void
  391. parse_args(argc, argv, fr_ps, psy, num_samples, inPath, outPath)
  392. int     argc;
  393. char    **argv;
  394. frame_params  *fr_ps;
  395. int     *psy;
  396. unsigned long *num_samples;
  397. char    inPath[MAX_NAME_SIZE];
  398. char    outPath[MAX_NAME_SIZE];
  399. {
  400.    FLOAT srate;
  401.    int   brate;
  402.    layer *info = fr_ps->header;
  403.    int   err = 0, i = 0;
  404.    IFF_AIFF pcm_aiff_data;
  405.    long samplerate;
  406.    long soundPosition;
  407.  
  408.    /* preset defaults */
  409.    inPath[0] = '\0';   outPath[0] = '\0';
  410.    info->lay = DFLT_LAY;
  411.    switch(DFLT_MOD) {
  412.       case 's': info->mode = MPG_MD_STEREO; info->mode_ext = 0; break;
  413.       case 'd': info->mode = MPG_MD_DUAL_CHANNEL; info->mode_ext=0; break;
  414.       case 'j': info->mode = MPG_MD_JOINT_STEREO; break;
  415.       case 'm': info->mode = MPG_MD_MONO; info->mode_ext = 0; break;
  416.       default:
  417.          fprintf(stderr, "%s: Bad mode dflt %c\n", programName, DFLT_MOD);
  418.          abort();
  419.    }
  420.    *psy = DFLT_PSY;
  421.    if((info->sampling_frequency = SmpFrqIndex((long)(1000*DFLT_SFQ))) < 0) {
  422.       fprintf(stderr, "%s: bad sfrq default %.2f\n", programName, DFLT_SFQ);
  423.       abort();
  424.    }
  425.    if((info->bitrate_index = BitrateIndex(info->lay, DFLT_BRT)) < 0) {
  426.       fprintf(stderr, "%s: bad default bitrate %u\n", programName, DFLT_BRT);
  427.       abort();
  428.    }
  429.    switch(DFLT_EMP) {
  430.       case 'n': info->emphasis = 0; break;
  431.       case '5': info->emphasis = 1; break;
  432.       case 'c': info->emphasis = 3; break;
  433.       default: 
  434.          fprintf(stderr, "%s: Bad emph dflt %c\n", programName, DFLT_EMP);
  435.          abort();
  436.    }
  437.    info->copyright = 0; info->original = 0; info->error_protection = FALSE;
  438.  
  439.    /* process args */
  440.    while(++i<argc && err == 0) {
  441.       char c, *token, *arg, *nextArg;
  442.       int  argUsed;
  443.  
  444.       token = argv[i];
  445.       if(*token++ == '-') {
  446.          if(i+1 < argc) nextArg = argv[i+1];
  447.          else           nextArg = "";
  448.          argUsed = 0;
  449.          while(c = *token++) {
  450.             if(*token /* NumericQ(token) */) arg = token;
  451.             else                             arg = nextArg;
  452.             switch(c) {
  453.                case 'l':        info->lay = atoi(arg); argUsed = 1;
  454.                   if(info->lay<1 || info->lay>2) {
  455.                      fprintf(stderr,"%s: -l layer must be 1 or 2, not %s\n",
  456.                           programName, arg);
  457.                      err = 1;
  458.                   }
  459.                   break;
  460.                case 'm':        argUsed = 1;
  461.                   if (*arg == 's')
  462.                     { info->mode = MPG_MD_STEREO; info->mode_ext = 0; }
  463.                   else if (*arg == 'd')
  464.                     { info->mode = MPG_MD_DUAL_CHANNEL; info->mode_ext=0; }
  465.                   else if (*arg == 'j')
  466.                     { info->mode = MPG_MD_JOINT_STEREO; }
  467.                   else if (*arg == 'm')
  468.                     { info->mode = MPG_MD_MONO; info->mode_ext = 0; }
  469.                   else {
  470.                     fprintf(stderr,"%s: -m mode must be s/d/j/m not %s\n",
  471.                             programName, arg);
  472.                     err = 1;
  473.                   }
  474.                   break;
  475.                case 'p':        *psy = atoi(arg); argUsed = 1;
  476.                   if(*psy<1 || *psy>2) {
  477.                      fprintf(stderr,"%s: -p model must be 1 or 2, not %s\n",
  478.                              programName, arg);
  479.                      err = 1;
  480.                   }
  481.                   break;
  482.  
  483.                case 's':
  484.                   argUsed = 1;
  485.                   srate = atof( arg );
  486.                   /* samplerate = rint( 1000.0 * srate ); $A  */
  487.                   samplerate = (long) (( 1000.0 * srate ) + 0.5);
  488.                   if( (info->sampling_frequency = SmpFrqIndex((long) samplerate)) < 0 )
  489.                       err = 1;
  490.                   break;
  491.                   
  492.                case 'b':        
  493.              argUsed = 1;
  494.           brate = atoi(arg); 
  495.           if( (info->bitrate_index = BitrateIndex(info->lay, brate)) < 0)
  496.              err=1;                  
  497.          break;
  498.                case 'd':        argUsed = 1;
  499.                   if (*arg == 'n')                    info->emphasis = 0;
  500.                   else if (*arg == '5')               info->emphasis = 1;
  501.                   else if (*arg == 'c')               info->emphasis = 3;
  502.                   else {
  503.                      fprintf(stderr,"%s: -d emp must be n/5/c not %s\n",
  504.                              programName, arg);
  505.                      err = 1;
  506.                   }
  507.                   break;
  508.                 case 'c':       info->copyright = 1; break;
  509.                 case 'o':       info->original  = 1; break;
  510.                 case 'e':       info->error_protection = TRUE; break;
  511.                 default:        fprintf(stderr,"%s: unrec option %c\n",
  512.                                         programName, c);
  513.                                 err = 1; break;
  514.             }
  515.             if(argUsed) {
  516.                if(arg == token)    token = "";   /* no more from token */
  517.                else                ++i;          /* skip arg we used */
  518.                arg = ""; argUsed = 0;
  519.             }
  520.          }
  521.       }
  522.       else {
  523.          if(inPath[0] == '\0')       strcpy(inPath, argv[i]);
  524.          else if(outPath[0] == '\0') strcpy(outPath, argv[i]);
  525.          else {
  526.             fprintf(stderr,"%s: excess arg %s\n", programName, argv[i]);
  527.             err = 1;
  528.          }
  529.       }
  530.    }
  531.  
  532.    if(err || inPath[0] == '\0') usage();  /* never returns */
  533.  
  534.    if(outPath[0] == '\0') {
  535.       strcpy(outPath, inPath);
  536.       strcat(outPath, DFLT_EXT);
  537.    }
  538.  
  539.    if ((musicin = fopen(inPath, "rb")) == NULL) {
  540.       printf("Could not find \"%s\".\n", inPath);
  541.       exit(1);
  542.    }
  543.  
  544.    open_bit_stream_w(&bs, outPath, BUFFER_SIZE);
  545.  
  546.    if ((soundPosition = aiff_read_headers(musicin, &pcm_aiff_data)) != -1) {
  547.  
  548.       printf(">>> Using Audio IFF sound file headers\n");
  549.  
  550.       aiff_check(inPath, &pcm_aiff_data);
  551.  
  552.       if (fseek(musicin, soundPosition, SEEK_SET) != 0) {
  553.          printf("Could not seek to PCM sound data in \"%s\".\n", inPath);
  554.          exit(1);
  555.       }
  556.  
  557.       info->sampling_frequency = SmpFrqIndex((long)pcm_aiff_data.sampleRate);
  558.       printf(">>> %.f Hz sampling frequency selected\n",
  559.              pcm_aiff_data.sampleRate);
  560.  
  561.       /* Determine number of samples in sound file */
  562. #ifndef MS_DOS
  563.       *num_samples = pcm_aiff_data.numChannels *
  564.                      pcm_aiff_data.numSampleFrames;
  565. #else
  566.       *num_samples = (long)(pcm_aiff_data.numChannels) *
  567.                      (long)(pcm_aiff_data.numSampleFrames);
  568. #endif
  569.       if ( pcm_aiff_data.numChannels == 1 ) {
  570.         info->mode = MPG_MD_MONO;
  571.         info->mode_ext = 0;
  572.       }
  573.    }
  574.    else {    /* Not using Audio IFF sound file headers. */
  575.  
  576.       if (fseek(musicin, 0, SEEK_SET) != 0) {
  577.          printf("Could not seek to PCM sound data in \"%s\".\n", inPath);
  578.          exit(1);
  579.       }
  580.  
  581.       /* Declare sound file to have "infinite" number of samples. */
  582.       *num_samples = MAX_U_32_NUM;
  583.  
  584.    }
  585.  
  586. }
  587.  
  588. /************************************************************************
  589. /*
  590. /* print_config
  591. /*
  592. /* PURPOSE:  Prints the encoding parameters used
  593. /*
  594. /************************************************************************/
  595.  
  596. void
  597. print_config(fr_ps, psy, num_samples, inPath, outPath)
  598. frame_params *fr_ps;
  599. int     *psy;
  600. unsigned long *num_samples;
  601. char    inPath[MAX_NAME_SIZE];
  602. char    outPath[MAX_NAME_SIZE];
  603. {
  604.  layer *info = fr_ps->header;
  605.  
  606.    printf("Encoding configuration:\n");
  607.    if(info->mode != MPG_MD_JOINT_STEREO)
  608.       printf("Layer=%s   mode=%s   extn=%d   psy model=%d\n",
  609.              layer_names[info->lay-1], mode_names[info->mode],
  610.              info->mode_ext, *psy);
  611.    else printf("Layer=%s   mode=%s   extn=data dependant   psy model=%d\n",
  612.                layer_names[info->lay-1], mode_names[info->mode], *psy);
  613.    printf("samp frq=%.1f kHz   total bitrate=%d kbps\n",
  614.           s_freq[info->sampling_frequency],
  615.           bitrate[info->lay-1][info->bitrate_index]);
  616.    printf("de-emph=%d   c/right=%d   orig=%d   errprot=%d\n",
  617.           info->emphasis, info->copyright, info->original,
  618.           info->error_protection);
  619.    printf("input file: '%s'   output file: '%s'\n", inPath, outPath);
  620. }
  621.  
  622. /************************************************************************
  623. /*
  624. /* main
  625. /*
  626. /* PURPOSE:  MPEG I Encoder supporting layers 1 and 2, and
  627. /* psychoacoustic models 1 (MUSICAM) and 2 (AT&T)
  628. /*
  629. /* SEMANTICS:  One overlapping frame of audio of up to 2 channels are
  630. /* processed at a time in the following order:
  631. /* (associated routines are in parentheses)
  632. /*
  633. /* 1.  Filter sliding window of data to get 32 subband
  634. /* samples per channel.
  635. /* (window_subband,filter_subband)
  636. /*
  637. /* 2.  If joint stereo mode, combine left and right channels
  638. /* for subbands above #jsbound#.
  639. /* (*_combine_LR)
  640. /*
  641. /* 3.  Calculate scalefactors for the frame, and if layer 2,
  642. /* also calculate scalefactor select information.
  643. /* (*_scale_factor_calc)
  644. /*
  645. /* 4.  Calculate psychoacoustic masking levels using selected
  646. /* psychoacoustic model.
  647. /* (*_Psycho_One, psycho_anal)
  648. /*
  649. /* 5.  Perform iterative bit allocation for subbands with low
  650. /* mask_to_noise ratios using masking levels from step 4.
  651. /* (*_main_bit_allocation)
  652. /*
  653. /* 6.  If error protection flag is active, add redundancy for
  654. /* error protection.
  655. /* (*_CRC_calc)
  656. /*
  657. /* 7.  Pack bit allocation, scalefactors, and scalefactor select
  658. /* information (layer 2) onto bitstream.
  659. /* (*_encode_bit_alloc,*_encode_scale,II_transmission_pattern)
  660. /*
  661. /* 8.  Quantize subbands and pack them into bitstream
  662. /* (*_subband_quantization, *_sample_encoding)
  663. /*
  664. /************************************************************************/
  665.  
  666. main(argc, argv)
  667. int     argc;
  668. char    **argv;
  669. {
  670. typedef double SBS[2][3][SCALE_BLOCK][SBLIMIT];
  671.     SBS  FAR        *sb_sample;
  672. typedef double JSBS[3][SCALE_BLOCK][SBLIMIT];
  673.     JSBS FAR        *j_sample;
  674. typedef double IN[2][HAN_SIZE];
  675.     IN   FAR        *win_que;
  676. typedef unsigned int SUB[2][3][SCALE_BLOCK][SBLIMIT];
  677.     SUB  FAR        *subband;
  678.  
  679.     frame_params fr_ps;
  680.     layer info;
  681.     char original_file_name[MAX_NAME_SIZE];
  682.     char encoded_file_name[MAX_NAME_SIZE];
  683.     short FAR **win_buf;
  684. static short FAR buffer[2][1152];
  685. static unsigned int bit_alloc[2][SBLIMIT], scfsi[2][SBLIMIT];
  686. static unsigned int scalar[2][3][SBLIMIT], j_scale[3][SBLIMIT];
  687. static double FAR ltmin[2][SBLIMIT], lgmin[2][SBLIMIT], max_sc[2][SBLIMIT];
  688.     FLOAT snr32[32];
  689.     short sam[2][1056];
  690.     int whole_SpF, extra_slot = 0;
  691.     double avg_slots_per_frame, frac_SpF, slot_lag;
  692.     int model, stereo, error_protection;
  693. static unsigned int crc;
  694.     int i, j, k, adb;
  695.     unsigned long bitsPerSlot, samplesPerFrame, frameNum = 0;
  696.     unsigned long frameBits, sentBits = 0;
  697.     unsigned long num_samples;
  698.  
  699. #ifdef  MACINTOSH
  700.     console_options.nrows = MAC_WINDOW_SIZE;
  701.     argc = ccommand(&argv);
  702. #endif
  703.  
  704.     /* Most large variables are declared dynamically to ensure
  705.        compatibility with smaller machines */
  706.  
  707.     sb_sample = (SBS FAR *) mem_alloc(sizeof(SBS), "sb_sample");
  708.     j_sample = (JSBS FAR *) mem_alloc(sizeof(JSBS), "j_sample");
  709.     win_que = (IN FAR *) mem_alloc(sizeof(IN), "Win_que");
  710.     subband = (SUB FAR *) mem_alloc(sizeof(SUB),"subband");
  711.     win_buf = (short FAR **) mem_alloc(sizeof(short *)*2, "win_buf");
  712.  
  713.     /* clear buffers */
  714.     memset((char *) buffer, 0, sizeof(buffer));
  715.     memset((char *) bit_alloc, 0, sizeof(bit_alloc));
  716.     memset((char *) scalar, 0, sizeof(scalar));
  717.     memset((char *) j_scale, 0, sizeof(j_scale));
  718.     memset((char *) scfsi, 0, sizeof(scfsi));
  719.     memset((char *) ltmin, 0, sizeof(ltmin));
  720.     memset((char *) lgmin, 0, sizeof(lgmin));
  721.     memset((char *) max_sc, 0, sizeof(max_sc));
  722.     memset((char *) snr32, 0, sizeof(snr32));
  723.     memset((char *) sam, 0, sizeof(sam));
  724.  
  725.     fr_ps.header = &info;
  726.     fr_ps.tab_num = -1;             /* no table loaded */
  727.     fr_ps.alloc = NULL;
  728.     info.version = MPEG_AUDIO_ID;
  729.  
  730.     programName = argv[0];
  731.     if(argc==1)     /* no command-line args */
  732.        obtain_parameters(&fr_ps, &model, &num_samples,
  733.                          original_file_name, encoded_file_name);
  734.     else
  735.        parse_args(argc, argv, &fr_ps, &model, &num_samples,
  736.                   original_file_name, encoded_file_name);
  737.     print_config(&fr_ps, &model, &num_samples,
  738.                  original_file_name, encoded_file_name);
  739.  
  740.     hdr_to_frps(&fr_ps);
  741.     stereo = fr_ps.stereo;
  742.     error_protection = info.error_protection;
  743.  
  744.     if (info.lay == 1) { bitsPerSlot = 32; samplesPerFrame = 384;  }
  745.     else               { bitsPerSlot = 8;  samplesPerFrame = 1152; }
  746.     /* Figure average number of 'slots' per frame. */
  747.     /* Bitrate means TOTAL for both channels, not per side. */
  748.     avg_slots_per_frame = ((double)samplesPerFrame /
  749.                            s_freq[info.sampling_frequency]) *
  750.                           ((double)bitrate[info.lay-1][info.bitrate_index] /
  751.                            (double)bitsPerSlot);
  752.     whole_SpF = (int) avg_slots_per_frame;
  753.     printf("slots/frame = %d\n",whole_SpF);
  754.     frac_SpF  = avg_slots_per_frame - (double)whole_SpF;
  755.     slot_lag  = -frac_SpF;
  756.     printf("frac SpF=%.3f, tot bitrate=%d kbps, s freq=%.1f kHz\n",
  757.            frac_SpF, bitrate[info.lay-1][info.bitrate_index],
  758.            s_freq[info.sampling_frequency]);
  759.  
  760.     if (frac_SpF != 0)
  761.        printf("Fractional number of slots, padding required\n");
  762.     else info.padding = 0;
  763.  
  764.     while (get_audio(musicin, buffer, num_samples, stereo, info.lay) > 0) {
  765.  
  766.        fprintf(stderr, "{%4lu}", frameNum++); fflush(stderr);
  767.        win_buf[0] = &buffer[0][0];
  768.        win_buf[1] = &buffer[1][0];
  769.        if (frac_SpF != 0) {
  770.           if (slot_lag > (frac_SpF-1.0) ) {
  771.              slot_lag -= frac_SpF;
  772.              extra_slot = 0;
  773.              info.padding = 0;
  774.              /*  printf("No padding for this frame\n"); */
  775.           }
  776.           else {
  777.              extra_slot = 1;
  778.              info.padding = 1;
  779.              slot_lag += (1-frac_SpF);
  780.              /*  printf("Padding for this frame\n");    */
  781.           }
  782.        }
  783.        adb = (whole_SpF+extra_slot) * bitsPerSlot;
  784.  
  785.        switch (info.lay) {
  786.  
  787. /***************************** Layer I **********************************/
  788.  
  789.           case 1 :
  790.              for (j=0;j<SCALE_BLOCK;j++)
  791.              for (k=0;k<stereo;k++) {
  792.                 window_subband(&win_buf[k], &(*win_que)[k][0], k);
  793.                 filter_subband(&(*win_que)[k][0], &(*sb_sample)[k][0][j][0]);
  794.              }
  795.  
  796.              I_scale_factor_calc(*sb_sample, scalar, stereo);
  797.              if(fr_ps.actual_mode == MPG_MD_JOINT_STEREO) {
  798.                 I_combine_LR(*sb_sample, *j_sample);
  799.                 I_scale_factor_calc(j_sample, &j_scale, 1);
  800.              }
  801.  
  802.              put_scale(scalar, &fr_ps, max_sc);
  803.  
  804.              if (model == 1) I_Psycho_One(buffer, max_sc, ltmin, &fr_ps);
  805.              else {
  806.                 for (k=0;k<stereo;k++) {
  807.                    psycho_anal(&buffer[k][0],&sam[k][0], k, info.lay, snr32,
  808.                                (FLOAT)s_freq[info.sampling_frequency]*1000);
  809.                    for (i=0;i<SBLIMIT;i++) ltmin[k][i] = (double) snr32[i];
  810.                 }
  811.              }
  812.  
  813.              I_main_bit_allocation(ltmin, bit_alloc, &adb, &fr_ps);
  814.  
  815.              if (error_protection) I_CRC_calc(&fr_ps, bit_alloc, &crc);
  816.  
  817.              encode_info(&fr_ps, &bs);
  818.  
  819.              if (error_protection) encode_CRC(crc, &bs);
  820.  
  821.              I_encode_bit_alloc(bit_alloc, &fr_ps, &bs);
  822.              I_encode_scale(scalar, bit_alloc, &fr_ps, &bs);
  823.              I_subband_quantization(scalar, *sb_sample, j_scale, *j_sample,
  824.                                     bit_alloc, *subband, &fr_ps);
  825.              I_sample_encoding(*subband, bit_alloc, &fr_ps, &bs);
  826.              for (i=0;i<adb;i++) put1bit(&bs, 0);
  827.           break;
  828.  
  829. /***************************** Layer 2 **********************************/
  830.  
  831.           case 2 :
  832.              for (i=0;i<3;i++) for (j=0;j<SCALE_BLOCK;j++)
  833.                 for (k=0;k<stereo;k++) {
  834.                    window_subband(&win_buf[k], &(*win_que)[k][0], k);
  835.                    filter_subband(&(*win_que)[k][0], &(*sb_sample)[k][i][j][0]);
  836.                 }
  837.  
  838.                 II_scale_factor_calc(*sb_sample, scalar, stereo, fr_ps.sblimit);
  839.                 pick_scale(scalar, &fr_ps, max_sc);
  840.                 if(fr_ps.actual_mode == MPG_MD_JOINT_STEREO) {
  841.                    II_combine_LR(*sb_sample, *j_sample, fr_ps.sblimit);
  842.                    II_scale_factor_calc(j_sample, &j_scale, 1, fr_ps.sblimit);
  843.                 }       /* this way we calculate more mono than we need */
  844.                         /* but it is cheap */
  845.  
  846.                 if (model == 1) II_Psycho_One(buffer, max_sc, ltmin, &fr_ps);
  847.                 else {
  848.                    for (k=0;k<stereo;k++) {
  849.                       psycho_anal(&buffer[k][0],&sam[k][0], k, 
  850.                                  info.lay, snr32,
  851.                                  (FLOAT)s_freq[info.sampling_frequency]*1000);
  852.                       for (i=0;i<SBLIMIT;i++) ltmin[k][i] = (double) snr32[i];
  853.                    }
  854.                 }
  855.  
  856.                 II_transmission_pattern(scalar, scfsi, &fr_ps);
  857.                 II_main_bit_allocation(ltmin, scfsi, bit_alloc, &adb, &fr_ps);
  858.  
  859.                 if (error_protection)
  860.                    II_CRC_calc(&fr_ps, bit_alloc, scfsi, &crc);
  861.  
  862.                 encode_info(&fr_ps, &bs);
  863.  
  864.                 if (error_protection) encode_CRC(crc, &bs);
  865.  
  866.                 II_encode_bit_alloc(bit_alloc, &fr_ps, &bs);
  867.                 II_encode_scale(bit_alloc, scfsi, scalar, &fr_ps, &bs);
  868.                 II_subband_quantization(scalar, *sb_sample, j_scale,
  869.                                       *j_sample, bit_alloc, *subband, &fr_ps);
  870.                 II_sample_encoding(*subband, bit_alloc, &fr_ps, &bs);
  871.                 for (i=0;i<adb;i++) put1bit(&bs, 0);
  872.           break;
  873.  
  874. /***************************** Layer 3 **********************************/
  875.  
  876.           case 3 : break;
  877.  
  878.        }
  879.  
  880.        frameBits = sstell(&bs) - sentBits;
  881.        if(frameBits%bitsPerSlot)   /* a program failure */
  882.           fprintf(stderr,"Sent %ld bits = %ld slots plus %ld\n",
  883.                   frameBits, frameBits/bitsPerSlot,
  884.                   frameBits%bitsPerSlot);
  885.        sentBits += frameBits;
  886.  
  887.     }
  888.  
  889.     close_bit_stream_w(&bs);
  890.  
  891.     printf("Avg slots/frame = %.3f; b/smp = %.2f; br = %.3f kbps\n",
  892.            (FLOAT) sentBits / (frameNum * bitsPerSlot),
  893.            (FLOAT) sentBits / (frameNum * samplesPerFrame),
  894.            (FLOAT) sentBits / (frameNum * samplesPerFrame) *
  895.            s_freq[info.sampling_frequency]);
  896.  
  897.     if (fclose(musicin) != 0){
  898.        printf("Could not close \"%s\".\n", original_file_name);
  899.        exit(2);
  900.     }
  901.  
  902. #ifdef  MACINTOSH
  903.     set_mac_file_attr(encoded_file_name, VOL_REF_NUM, CREATOR_ENCODE,
  904.                       FILETYPE_ENCODE);
  905. #endif
  906.  
  907.     printf("Encoding of \"%s\" with psychoacoustic model %d is finished\n",
  908.            original_file_name, model);
  909.     printf("The MPEG encoded output file name is \"%s\"\n",
  910.             encoded_file_name);
  911.     exit(0);
  912. }
  913.  
  914. /************************************************************************
  915. /*
  916. /* usage
  917. /*
  918. /* PURPOSE:  Writes command line syntax to the file specified by #stderr#
  919. /*
  920. /************************************************************************/
  921.  
  922. static void usage()  /* print syntax & exit */
  923. {
  924.     fprintf(stderr,
  925.     "usage: %s                         queries for all arguments, or\n",
  926.             programName);
  927.     fprintf(stderr,
  928.     "       %s [-l lay][-m mode][-p psy][-s sfrq][-b br][-d emp]\n",
  929.             programName);
  930.     fprintf(stderr,
  931.     "          [-c][-o][-e] inputPCM [outBS]\n");
  932.     fprintf(stderr,"where\n");
  933.     fprintf(stderr," -l lay   use layer <lay> coding   (dflt %4u)\n",DFLT_LAY);
  934.     fprintf(stderr," -m mode  channel mode : s/d/j/m   (dflt %4c)\n",DFLT_MOD);
  935.     fprintf(stderr," -p psy   psychoacoustic model 1/2 (dflt %4u)\n",DFLT_PSY);
  936.     fprintf(stderr," -s sfrq  input smpl rate in kHz   (dflt %4.1f)\n",DFLT_SFQ);
  937.     fprintf(stderr," -b br    total bitrate in kbps    (dflt %4u)\n",DFLT_BRT);
  938.     fprintf(stderr," -d emp   de-emphasis n/5/c        (dflt %4c)\n",DFLT_EMP);
  939.     fprintf(stderr," -c       mark as copyright\n");
  940.     fprintf(stderr," -o       mark as original\n");
  941.     fprintf(stderr," -e       add error protection\n");
  942.     fprintf(stderr," inputPCM input PCM sound file (standard or AIFF)\n");
  943.     fprintf(stderr," outBS    output bit stream of encoded audio (dflt inName+%s)\n",
  944.             DFLT_EXT);
  945.     exit(1);
  946. }
  947.  
  948. /************************************************************************
  949. /*
  950. /* aiff_check
  951. /*
  952. /* PURPOSE:  Checks AIFF header information to make sure it is valid.
  953. /*           Exits if not.
  954. /*
  955. /************************************************************************/
  956.  
  957. void aiff_check(file_name, pcm_aiff_data)
  958. char *file_name;          /* Pointer to name of AIFF file */
  959. IFF_AIFF *pcm_aiff_data;  /* Pointer to AIFF data structure */
  960. {
  961.  
  962. #ifdef IFF_LONG
  963.     if (pcm_aiff_data->sampleType != IFF_ID_SSND) {
  964. #else
  965.     if (strncmp(&pcm_aiff_data->sampleType,IFF_ID_SSND,4)) {
  966. #endif
  967.        printf("Sound data is not PCM in \"%s\".\n", file_name);
  968.        exit(1);
  969.     }
  970.  
  971.     if(SmpFrqIndex((long)pcm_aiff_data->sampleRate) < 0) {
  972.        printf("in \"%s\".\n", file_name);
  973.        exit(1);
  974.     }
  975.  
  976.     if (pcm_aiff_data->sampleSize != sizeof(short) * BITS_IN_A_BYTE) {
  977.         printf("Sound data is not %d bits in \"%s\".\n",
  978.                sizeof(short) * BITS_IN_A_BYTE, file_name);
  979.         exit(1);
  980.     }
  981.  
  982.     if (pcm_aiff_data->numChannels != MONO &&
  983.         pcm_aiff_data->numChannels != STEREO) {
  984.        printf("Sound data is not mono or stereo in \"%s\".\n", file_name);
  985.        exit(1);
  986.     }
  987.  
  988.     if (pcm_aiff_data->blkAlgn.blockSize != 0) {
  989.        printf("Block size is not %lu bytes in \"%s\".\n", 0, file_name);
  990.        exit(1);
  991.     }
  992.  
  993.     if (pcm_aiff_data->blkAlgn.offset != 0) {
  994.        printf("Block offset is not %lu bytes in \"%s\".\n", 0, file_name);
  995.        exit(1);
  996.     }
  997.  
  998. }
  999.