home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Amiga Format CD 33 / Amiga Format AFCD33 (Issue 117, Dec 1998).iso / -seriously_amiga- / sound / mpeginoutppc / musicout.c < prev    next >
C/C++ Source or Header  |  1998-09-07  |  18KB  |  447 lines
  1. /**********************************************************************
  2. Copyright (c) 1991 MPEG/audio software simulation group, All Rights Reserved
  3. musicout.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 3.9                                                        *
  12.  *   changes made since last update:                                  *
  13.  *   date   programmers                comment                        *
  14.  * 2/25/91  Douglas Wong        start of version 1.0 records          *
  15.  * 3/06/91  Douglas Wong        rename setup.h to dedef.h             *
  16.  *                              removed extraneous variables          *
  17.  *                              removed window_samples (now part of   *
  18.  *                              filter_samples)                       *
  19.  * 3/07/91  Davis Pan           changed output file to "codmusic"     *
  20.  * 5/10/91  Vish (PRISM)        Ported to Macintosh and Unix.         *
  21.  *                              Incorporated new "out_fifo()" which   *
  22.  *                              writes out last incomplete buffer.    *
  23.  *                              Incorporated all AIFF routines which  *
  24.  *                              are also compatible with SUN.         *
  25.  *                              Incorporated user interface for       *
  26.  *                              specifying sound file names.          *
  27.  *                              Also incorporated user interface for  *
  28.  *                              writing AIFF compatible sound files.  *
  29.  * 27jun91  dpwe (Aware)        Added musicout and &sample_frames as  *
  30.  *                              args to out_fifo (were glob refs).    *
  31.  *                              Used new 'frame_params' struct.       *
  32.  *                              Clean,simplify, track clipped output  *
  33.  *                              and total bits/frame received.        *
  34.  * 7/10/91  Earle Jennings      changed to floats to FLOAT            *
  35.  *10/ 1/91  S.I. Sudharsanan,   Ported to IBM AIX platform.           *
  36.  *          Don H. Lee,                                               *
  37.  *          Peter W. Farrett                                          *
  38.  *10/ 3/91  Don H. Lee          implemented CRC-16 error protection   *
  39.  *                              newly introduced functions are        *
  40.  *                              buffer_CRC and recover_CRC_error      *
  41.  *                              Additions and revisions are marked    *
  42.  *                              with "dhl" for clarity                *
  43.  * 2/11/92  W. Joseph Carter    Ported new code to Macintosh.  Most   *
  44.  *                              important fixes involved changing     *
  45.  *                              16-bit ints to long or unsigned in    *
  46.  *                              bit alloc routines for quant of 65535 *
  47.  *                              and passing proper function args.     *
  48.  *                              Removed "Other Joint Stereo" option   *
  49.  *                              and made bitrate be total channel     *
  50.  *                              bitrate, irrespective of the mode.    *
  51.  *                              Fixed many small bugs & reorganized.  *
  52.  *19 aug 92 Soren H. Nielsen    Changed MS-DOS file name extensions.  *
  53.  * 8/27/93 Seymour Shlien,      Fixes in Unix and MSDOS ports,        *
  54.  *         Daniel Lauzon, and                                         *
  55.  *         Bill Truerniet                                             *
  56.  **********************************************************************/
  57.  
  58. #include        "common.h"
  59. #include        "decoder.h"
  60.  
  61. /********************************************************************
  62. /*
  63. /*        This part contains the MPEG I decoder for Layers I & II.
  64. /*
  65. /*********************************************************************/
  66.  
  67. /****************************************************************
  68. /*
  69. /*        For MS-DOS user (Turbo c) change all instance of malloc
  70. /*        to _farmalloc and free to _farfree. Compiler model hugh
  71. /*        Also make sure all the pointer specified are changed to far.
  72. /*
  73. /*****************************************************************/
  74.  
  75. /*********************************************************************
  76. /*
  77. /* Core of the Layer II decoder.  Default layer is Layer II.
  78. /*
  79. /*********************************************************************/
  80.  
  81. /* Global variable definitions for "musicout.c" */
  82.  
  83. char *programName;
  84.  
  85. /* Implementations */
  86.  
  87. main(argc, argv)
  88. int argc;
  89. char **argv;
  90. {
  91. typedef short PCM[2][3][SBLIMIT];
  92.     PCM FAR *pcm_sample;
  93. typedef unsigned int SAM[2][3][SBLIMIT];
  94.     SAM FAR *sample;
  95. typedef double FRA[2][3][SBLIMIT];
  96.     FRA FAR *fraction;
  97. typedef double VE[2][HAN_SIZE];
  98.     VE FAR *w;
  99.  
  100.     Bit_stream_struc  bs;
  101.     frame_params      fr_ps;
  102.     layer             info;
  103.     FILE              *musicout;
  104.     unsigned long     sample_frames;
  105.  
  106.     int               i, j, k, stereo, done=FALSE, clip, sync;
  107.     int               error_protection, crc_error_count, total_error_count;
  108.     unsigned int      old_crc, new_crc;
  109.     unsigned int      bit_alloc[2][SBLIMIT], scfsi[2][SBLIMIT],
  110.                       scale_index[2][3][SBLIMIT];
  111.     unsigned long     bitsPerSlot, samplesPerFrame, frameNum = 0;
  112.     unsigned long     frameBits, gotBits = 0;
  113.     IFF_AIFF          pcm_aiff_data;
  114.     char              encoded_file_name[MAX_NAME_SIZE];
  115.     char              decoded_file_name[MAX_NAME_SIZE];
  116.     char              t[50];
  117.     int               need_aiff;
  118.     int topSb = 0;
  119.  
  120. #ifdef  MACINTOSH
  121.     console_options.nrows = MAC_WINDOW_SIZE;
  122.     argc = ccommand(&argv);
  123. #endif
  124.  
  125.     /* Most large variables are declared dynamically to ensure
  126.        compatibility with smaller machines */
  127.  
  128.     pcm_sample = (PCM FAR *) mem_alloc((long) sizeof(PCM), "PCM Samp");
  129.     sample = (SAM FAR *) mem_alloc((long) sizeof(SAM), "Sample");
  130.     fraction = (FRA FAR *) mem_alloc((long) sizeof(FRA), "fraction");
  131.     w = (VE FAR *) mem_alloc((long) sizeof(VE), "w");
  132.  
  133.     fr_ps.header = &info;
  134.     fr_ps.tab_num = -1;                /* no table loaded */
  135.     fr_ps.alloc = NULL;
  136.     for (i=0;i<HAN_SIZE;i++) for (j=0;j<2;j++) (*w)[j][i] = 0.0;
  137.  
  138.     programName = argv[0];
  139.     if(argc==1) {        /* no command line args -> interact */
  140.        do {
  141.           printf ("Enter encoded file name <required>: ");
  142.           gets (encoded_file_name);
  143.           if (encoded_file_name[0] == NULL_CHAR)
  144.              printf ("Encoded file name is required. \n");
  145.        } while (encoded_file_name[0] == NULL_CHAR);
  146.        printf (">>> Encoded file name is: %s \n", encoded_file_name);
  147. #ifdef  MS_DOS
  148.        printf ("Enter MPEG decoded file name <%s>: ",
  149.                new_ext(encoded_file_name, DFLT_OPEXT)); /* 92-08-19 shn */
  150. #else
  151.        printf ("Enter MPEG decoded file name <%s%s>: ", encoded_file_name,
  152.                DFLT_OPEXT);
  153. #endif
  154.        gets (decoded_file_name);
  155.        if (decoded_file_name[0] == NULL_CHAR) {
  156. #ifdef  MS_DOS
  157.            /* replace old extension with new one, 92-08-19 shn */
  158.            strcpy(decoded_file_name,new_ext(encoded_file_name, DFLT_OPEXT));
  159. #else
  160.            strcat (strcpy(decoded_file_name, encoded_file_name), DFLT_OPEXT);
  161. #endif
  162.        }
  163.        printf (">>> MPEG decoded file name is: %s \n", decoded_file_name);
  164.  
  165.        printf(
  166.           "Do you wish to write an AIFF compatible sound file ? (y/<n>) : ");
  167.        gets(t);
  168.        if (*t == 'y' || *t == 'Y') need_aiff = TRUE;
  169.        else                        need_aiff = FALSE;
  170.        if (need_aiff)
  171.             printf(">>> An AIFF compatible sound file will be written\n");
  172.        else printf(">>> A non-headered PCM sound file will be written\n");
  173.  
  174.        printf(
  175.           "Do you wish to exit (last chance before decoding) ? (y/<n>) : ");
  176.        gets(t);
  177.        if (*t == 'y' || *t == 'Y') exit(0);
  178.     }
  179.     else {        /* interpret CL Args */
  180.        int i=0, err=0;
  181.  
  182.        need_aiff = FALSE;
  183.        encoded_file_name[0] = '\0';
  184.        decoded_file_name[0] = '\0';
  185.  
  186.        while(++i<argc && err == 0) {
  187.           char c, *token, *arg, *nextArg;
  188.           int  argUsed;
  189.  
  190.           token = argv[i];
  191.           if(*token++ == '-') {
  192.              if(i+1 < argc) nextArg = argv[i+1];
  193.              else           nextArg = "";
  194.              argUsed = 0;
  195.              while(c = *token++) {
  196.                 if(*token /* NumericQ(token) */) arg = token;
  197.                 else                             arg = nextArg;
  198.                 switch(c) {
  199.                    case 's':  topSb = atoi(arg); argUsed = 1;
  200.                       if(topSb<1 || topSb>SBLIMIT) {
  201.                          fprintf(stderr, "%s: -s band %s not %d..%d\n",
  202.                                  programName, arg, 1, SBLIMIT);
  203.                          err = 1;
  204.                       }
  205.                       break;
  206.                    case 'A':  need_aiff = TRUE; break;
  207.                    default:   fprintf(stderr,"%s: unrecognized option %c\n",
  208.                                       programName, c);
  209.                       err = 1; break;
  210.                 }
  211.                 if(argUsed) {
  212.                    if(arg == token) token = ""; /* no more from token */
  213.                    else             ++i; /* skip arg we used */
  214.                    arg = ""; argUsed = 0;
  215.                 }
  216.              }
  217.           }
  218.           else {
  219.              if(encoded_file_name[0] == '\0')
  220.                 strcpy(encoded_file_name, argv[i]);
  221.              else
  222.                 if(decoded_file_name[0] == '\0')
  223.                    strcpy(decoded_file_name, argv[i]);
  224.                 else {
  225.                    fprintf(stderr,
  226.                            "%s: excess arg %s\n", programName, argv[i]);
  227.                    err = 1;
  228.                 }
  229.           }
  230.        }
  231.  
  232.        if(err || encoded_file_name[0] == '\0') usage();  /* never returns */
  233.  
  234.        if(decoded_file_name[0] == '\0') {
  235.           strcpy(decoded_file_name, encoded_file_name);
  236.           strcat(decoded_file_name, DFLT_OPEXT);
  237.        }
  238.  
  239.     }
  240.     /* report results of dialog / command line */
  241.     printf("Input file = '%s'  output file = '%s'\n",
  242.            encoded_file_name, decoded_file_name);
  243.     if(need_aiff) printf("Output file written in AIFF format\n");
  244.  
  245.     if(strcmp(decoded_file_name,"stdout") == 0) musicout = stdout;
  246.     else {
  247.          if ((musicout = fopen(decoded_file_name, "w+b")) == NULL) {
  248.             printf ("Could not create \"%s\".\n", decoded_file_name);
  249.             exit(1);
  250.          }
  251.     }
  252.  
  253.     open_bit_stream_r(&bs, encoded_file_name, BUFFER_SIZE);
  254.  
  255.     if (need_aiff)
  256.        if (aiff_seek_to_sound_data(musicout) == -1) {
  257.           printf("Could not seek to PCM sound data in \"%s\".\n",
  258.                  decoded_file_name);
  259.           exit(1);
  260.        }
  261.  
  262.     sample_frames = 0;
  263.  
  264.     while (!end_bs(&bs)) {
  265.  
  266.        sync = seek_sync(&bs, SYNC_WORD, SYNC_WORD_LNGTH);
  267.        frameBits = sstell(&bs) - gotBits;
  268.        if(frameNum > 0)        /* don't want to print on 1st loop; no lay */
  269.           if(frameBits%bitsPerSlot)
  270.              fprintf(stderr,"Got %ld bits = %ld slots plus %ld\n",
  271.                      frameBits, frameBits/bitsPerSlot, frameBits%bitsPerSlot);
  272.        gotBits += frameBits;
  273.  
  274.        if (!sync) {
  275.           printf("Frame cannot be located\n");
  276.           printf("Input stream may be empty\n");
  277.           done = TRUE;
  278.           /* finally write out the buffer */
  279.           if (info.lay == 2) out_fifo(*pcm_sample, 3, &fr_ps, done,
  280.                                       musicout, &sample_frames);
  281.           else               out_fifo(*pcm_sample, 1, &fr_ps, done,
  282.                                       musicout, &sample_frames);
  283.           break;
  284.        }
  285.  
  286.        decode_info(&bs, &fr_ps);
  287.        hdr_to_frps(&fr_ps);
  288.        stereo = fr_ps.stereo;
  289.        error_protection = info.error_protection;
  290.        crc_error_count = 0;
  291.        total_error_count = 0;
  292.        if(frameNum == 0) WriteHdr(&fr_ps, stdout);  /* printout layer/mode */
  293.  
  294.        fprintf(stderr, "{%4lu}\r", frameNum++); fflush(stderr);
  295.        if (error_protection) buffer_CRC(&bs, &old_crc);
  296.  
  297.        switch (info.lay) {
  298.  
  299.           case 1: {
  300.              bitsPerSlot = 32;        samplesPerFrame = 384;
  301.              I_decode_bitalloc(&bs,bit_alloc,&fr_ps);
  302.              I_decode_scale(&bs, bit_alloc, scale_index, &fr_ps);
  303.  
  304.              if (error_protection) {
  305.                 I_CRC_calc(&fr_ps, bit_alloc, &new_crc);
  306.                 if (new_crc != old_crc) {
  307.                    crc_error_count++;
  308.                    total_error_count++;
  309.                    recover_CRC_error(*pcm_sample, crc_error_count,
  310.                                      &fr_ps, musicout, &sample_frames);
  311.                    break;
  312.                 }
  313.                 else crc_error_count = 0;
  314.              }
  315.  
  316.              clip = 0;
  317.              for (i=0;i<SCALE_BLOCK;i++) {
  318.                 I_buffer_sample(&bs,(*sample),bit_alloc,&fr_ps);
  319.                 I_dequantize_sample(*sample,*fraction,bit_alloc,&fr_ps);
  320.                 I_denormalize_sample((*fraction),scale_index,&fr_ps);
  321.                 if(topSb>0)        /* clear channels to 0 */
  322.                    for(j=topSb; j<fr_ps.sblimit; ++j)
  323.                       for(k=0; k<stereo; ++k)
  324.                          (*fraction)[k][0][j] = 0;
  325.  
  326.                 for (j=0;j<stereo;j++) {
  327.                    clip += SubBandSynthesis (&((*fraction)[j][0][0]), j,
  328.                                              &((*pcm_sample)[j][0][0]));
  329.                 }
  330.                 out_fifo(*pcm_sample, 1, &fr_ps, done,
  331.                          musicout, &sample_frames);
  332.              }
  333.              if(clip > 0) printf("%d output samples clipped\n", clip);
  334.              break;
  335.           }
  336.  
  337.           case 2: {
  338.              bitsPerSlot = 8;        samplesPerFrame = 1152;
  339.              II_decode_bitalloc(&bs, bit_alloc, &fr_ps);
  340.              II_decode_scale(&bs, scfsi, bit_alloc, scale_index, &fr_ps);
  341.  
  342.              if (error_protection) { 
  343.                 II_CRC_calc(&fr_ps, bit_alloc, scfsi, &new_crc);
  344.                 if (new_crc != old_crc) {
  345.                    crc_error_count++;
  346.                    total_error_count++;
  347.                    recover_CRC_error(*pcm_sample, crc_error_count,
  348.                                      &fr_ps, musicout, &sample_frames);
  349.                    break;
  350.                 }
  351.                 else crc_error_count = 0;
  352.              }
  353.  
  354.              clip = 0;
  355.              for (i=0;i<SCALE_BLOCK;i++) {
  356.                 II_buffer_sample(&bs,(*sample),bit_alloc,&fr_ps);
  357.                 II_dequantize_sample((*sample),bit_alloc,(*fraction),&fr_ps);
  358.                 II_denormalize_sample((*fraction),scale_index,&fr_ps,i>>2);
  359.  
  360.                 if(topSb>0)        /* debug : clear channels to 0 */
  361.                    for(j=topSb; j<fr_ps.sblimit; ++j)
  362.                       for(k=0; k<stereo; ++k)
  363.                          (*fraction)[k][0][j] =
  364.                          (*fraction)[k][1][j] =
  365.                          (*fraction)[k][2][j] = 0;
  366.  
  367.                 for (j=0;j<3;j++) for (k=0;k<stereo;k++) {
  368.                    clip += SubBandSynthesis (&((*fraction)[k][j][0]), k,
  369.                                              &((*pcm_sample)[k][j][0]));
  370.                 }
  371.                 out_fifo(*pcm_sample, 3, &fr_ps, done, musicout,
  372.                          &sample_frames);
  373.              }
  374.              if(clip > 0) printf("%d samples clipped\n", clip);
  375.              break;
  376.           }
  377.  
  378.        }
  379.  
  380.     }
  381.  
  382.     if (need_aiff) {
  383.        pcm_aiff_data.numChannels       = stereo;
  384.        pcm_aiff_data.numSampleFrames   = sample_frames;
  385.        pcm_aiff_data.sampleSize        = 16;
  386.        pcm_aiff_data.sampleRate        = s_freq[info.sampling_frequency]*1000;
  387. #ifdef IFF_LONG       
  388.        pcm_aiff_data.sampleType        = IFF_ID_SSND;
  389. #else
  390.        strncpy(&pcm_aiff_data.sampleType,IFF_ID_SSND,4);
  391. #endif
  392.        pcm_aiff_data.blkAlgn.offset    = 0;
  393.        pcm_aiff_data.blkAlgn.blockSize = 0;
  394.  
  395.        if (aiff_write_headers(musicout, &pcm_aiff_data) == -1) {
  396.           printf("Could not write AIFF headers to \"%s\"\n",
  397.                  decoded_file_name);
  398.           exit(2);
  399.        }
  400.     }
  401.  
  402.     printf("Avg slots/frame = %.3f; b/smp = %.2f; br = %.3f kbps\n",
  403.            (FLOAT) gotBits / (frameNum * bitsPerSlot),
  404.            (FLOAT) gotBits / (frameNum * samplesPerFrame),
  405.            (FLOAT) gotBits / (frameNum * samplesPerFrame) *
  406.            s_freq[info.sampling_frequency]);
  407.  
  408.     close_bit_stream_r(&bs);
  409.     fclose(musicout);
  410.  
  411.     /* for the correct AIFF header information */
  412.     /*             on the Macintosh            */
  413.     /* the file type and the file creator for  */
  414.     /* Macintosh compatible Digidesign is set  */
  415.  
  416. #ifdef  MACINTOSH
  417.     if (need_aiff) set_mac_file_attr(decoded_file_name, VOL_REF_NUM,
  418.                                      CREATR_DEC_AIFF, FILTYP_DEC_AIFF);
  419.     else           set_mac_file_attr(decoded_file_name, VOL_REF_NUM,
  420.                                      CREATR_DEC_BNRY, FILTYP_DEC_BNRY);
  421. #endif
  422.  
  423.     printf("Decoding of \"%s\" is finished\n", encoded_file_name);
  424.     printf("The decoded PCM output file name is \"%s\"\n", decoded_file_name);
  425.     if (need_aiff)
  426.        printf("\"%s\" has been written with AIFF header information\n",
  427.               decoded_file_name);
  428.  
  429.     exit( 0 );
  430. }
  431.  
  432. static void usage()  /* print syntax & exit */
  433. {
  434.    fprintf(stderr,
  435.       "usage: %s                         queries for all arguments, or\n",
  436.        programName);
  437.    fprintf(stderr,
  438.       "       %s [-A][-s sb] inputBS [outPCM]\n", programName);
  439.    fprintf(stderr,"where\n");
  440.    fprintf(stderr," -A       write an AIFF output PCM sound file\n");
  441.    fprintf(stderr," -s sb    resynth only up to this sb (debugging only)\n");
  442.    fprintf(stderr," inputBS  input bit stream of encoded audio\n");
  443.    fprintf(stderr," outPCM   output PCM sound file (dflt inName+%s)\n",
  444.            DFLT_OPEXT);
  445.    exit(1);
  446. }
  447.