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C/C++ Source or Header  |  1997-04-10  |  9KB  |  354 lines
  1. /* 
  2.  * Mpeg Layer-1,2,3 audio decoder 
  3.  * ------------------------------
  4.  * copyright (c) 1995 by Michael Hipp, All rights reserved. See also 'README'
  5.  * version for slower machines .. decodes only every second sample 
  6.  * sounds like 24000,22050 or 16000 kHz .. (depending on original sample freq.)
  7.  *
  8.  */
  9.  
  10. #include <stdlib.h>
  11. #include <math.h>
  12. #include <string.h>
  13.  
  14. #include "mpg123.h"
  15.  
  16. static void tr(real *here,real *samples);
  17.  
  18. #define WRITE_SAMPLE(samples,sum,clip) \
  19.   if( (sum) > 32767.0) { *(samples) = 0x7fff; (clip)++; } \
  20.   else if( (sum) < -32768.0) { *(samples) = -0x8000; (clip)++; } \
  21.   else { *(samples) = sum; }
  22.  
  23. int synth_2to1 (real *bandPtr,int channel,short *samples)
  24. {
  25.   static real buf1[0x200],buf0[0x200];
  26.   static int boc[2]={1,1};
  27.   static real *buffs[2] = { buf0,buf1 };
  28.   static const int step = 2;
  29.  
  30.   int bo;
  31.   int clip = 0; 
  32.   real *buf = buffs[channel];
  33.  
  34.   samples += channel;
  35.  
  36.   bo = boc[channel];
  37.   bo--;
  38.   bo &= 0xf;
  39.   boc[channel] = bo;
  40.  
  41.   tr(buf+(bo<<5),bandPtr); /* writes values from buf[0] to buf[3f] */
  42.  
  43.   if(bo & 0x1) {
  44.     register int j;
  45.     register real *window,*b0,*b1,sum;
  46.     window = decwin + 16 - bo;
  47.  
  48.     b0 = buf + 15;
  49.     b1 = buf + 15;
  50.     for (j=8;j;j--,b0+=2,b1-=2,window+=48)
  51.     {
  52.       sum  = *window++ * b0[0x000];
  53.       sum -= *window++ * b1[0x020];
  54.       sum += *window++ * b0[0x040];
  55.       sum -= *window++ * b1[0x060];
  56.       sum += *window++ * b0[0x080];
  57.       sum -= *window++ * b1[0x0a0];
  58.       sum += *window++ * b0[0x0c0];
  59.       sum -= *window++ * b1[0x0e0];
  60.       sum += *window++ * b0[0x100];
  61.       sum -= *window++ * b1[0x120];
  62.       sum += *window++ * b0[0x140];
  63.       sum -= *window++ * b1[0x160];
  64.       sum += *window++ * b0[0x180];
  65.       sum -= *window++ * b1[0x1a0];
  66.       sum += *window++ * b0[0x1c0];
  67.       sum -= *window++ * b1[0x1e0];
  68.  
  69.       WRITE_SAMPLE(samples,sum,clip); samples += step;
  70.       WRITE_SAMPLE(samples,sum,clip); samples += step;
  71.     }
  72.  
  73.     {
  74.       sum  = window[0] * b0[0x000];
  75.       sum += window[2] * b0[0x040];
  76.       sum += window[4] * b0[0x080];
  77.       sum += window[6] * b0[0x0c0];
  78.       sum += window[8] * b0[0x100];
  79.       sum += window[10] * b0[0x140];
  80.       sum += window[12] * b0[0x180];
  81.       sum += window[14] * b0[0x1c0];
  82.       WRITE_SAMPLE(samples,sum,clip); samples += step;
  83.       WRITE_SAMPLE(samples,sum,clip); samples += step;
  84.       b0-=2,b1+=2,window-=64;
  85.     }
  86.     window += bo<<1;
  87.  
  88.     for (j=7;j;j--,b0-=2,b1+=2,window-=48)
  89.     {
  90.       sum  = -*(--window) * b0[0x000];
  91.       sum -= *(--window) * b1[0x020];
  92.       sum -= *(--window) * b0[0x040];
  93.       sum -= *(--window) * b1[0x060];
  94.       sum -= *(--window) * b0[0x080];
  95.       sum -= *(--window) * b1[0x0a0];
  96.       sum -= *(--window) * b0[0x0c0];
  97.       sum -= *(--window) * b1[0x0e0];
  98.       sum -= *(--window) * b0[0x100];
  99.       sum -= *(--window) * b1[0x120];
  100.       sum -= *(--window) * b0[0x140];
  101.       sum -= *(--window) * b1[0x160];
  102.       sum -= *(--window) * b0[0x180];
  103.       sum -= *(--window) * b1[0x1a0];
  104.       sum -= *(--window) * b0[0x1c0];
  105.       sum -= *(--window) * b1[0x1e0];
  106.  
  107.       WRITE_SAMPLE(samples,sum,clip); samples += step;
  108.       WRITE_SAMPLE(samples,sum,clip); samples += step;
  109.     }
  110.   }
  111.   else {
  112.     register int j;
  113.     register real *window,*b0,*b1,sum;
  114.     window = decwin + 16 - bo;
  115.  
  116.     b0 = buf + 15;
  117.     b1 = buf + 15;
  118.     for (j=8;j;j--,b0-=2,b1+=2,window+=48) 
  119.     {
  120.       sum = -*window++ * b0[0x000];
  121.       sum += *window++ * b1[0x020];
  122.       sum -= *window++ * b0[0x040];
  123.       sum += *window++ * b1[0x060];
  124.       sum -= *window++ * b0[0x080];
  125.       sum += *window++ * b1[0x0a0];
  126.       sum -= *window++ * b0[0x0c0];
  127.       sum += *window++ * b1[0x0e0];
  128.       sum -= *window++ * b0[0x100];
  129.       sum += *window++ * b1[0x120];
  130.       sum -= *window++ * b0[0x140];
  131.       sum += *window++ * b1[0x160];
  132.       sum -= *window++ * b0[0x180];
  133.       sum += *window++ * b1[0x1a0];
  134.       sum -= *window++ * b0[0x1c0];
  135.       sum += *window++ * b1[0x1e0];
  136.  
  137.       WRITE_SAMPLE(samples,sum,clip); samples += step;
  138.       WRITE_SAMPLE(samples,sum,clip); samples += step;
  139.     }
  140.     {
  141.       sum  = window[1] * b1[0x020];
  142.       sum += window[3] * b1[0x060];
  143.       sum += window[5] * b1[0x0a0];
  144.       sum += window[7] * b1[0x0e0];
  145.       sum += window[9] * b1[0x120];
  146.       sum += window[11] * b1[0x160];
  147.       sum += window[13] * b1[0x1a0];
  148.       sum += window[15] * b1[0x1e0];
  149.       WRITE_SAMPLE(samples,sum,clip); samples += step;
  150.       WRITE_SAMPLE(samples,sum,clip); samples += step;
  151.       b0+=2,b1-=2,window-=64;
  152.     }
  153.     window += bo<<1;
  154.     for (j=7;j;j--,b0+=2,b1-=2,window-=48)
  155.     {
  156.       sum  = -*(--window) * b0[0x000];
  157.       sum -= *(--window) * b1[0x020];
  158.       sum -= *(--window) * b0[0x040];
  159.       sum -= *(--window) * b1[0x060];
  160.       sum -= *(--window) * b0[0x080];
  161.       sum -= *(--window) * b1[0x0a0];
  162.       sum -= *(--window) * b0[0x0c0];
  163.       sum -= *(--window) * b1[0x0e0];
  164.       sum -= *(--window) * b0[0x100];
  165.       sum -= *(--window) * b1[0x120];
  166.       sum -= *(--window) * b0[0x140];
  167.       sum -= *(--window) * b1[0x160];
  168.       sum -= *(--window) * b0[0x180];
  169.       sum -= *(--window) * b1[0x1a0];
  170.       sum -= *(--window) * b0[0x1c0];
  171.       sum -= *(--window) * b1[0x1e0];
  172.  
  173.  
  174.       WRITE_SAMPLE(samples,sum,clip); samples += step;
  175.       WRITE_SAMPLE(samples,sum,clip); samples += step;
  176.     }
  177.   }
  178.  
  179.   return(clip);
  180. }
  181.  
  182. /*
  183.  * -funroll-loops (for gcc) will remove the loops for better performance
  184.  * using loops in the source-code enhances readabillity
  185.  */
  186.  
  187. static void tr(real *here,real *samples)
  188. {
  189.   real bufs[64];
  190.  
  191.   {
  192.     int i;
  193.     for(i=16;i<32;i++)
  194.       samples[i] = 0.0;
  195.   }
  196.  
  197.  {
  198.   register int i,j;
  199.   register real *b1,*b2,*bs,*costab;
  200.  
  201.   b1 = samples;
  202.   bs = bufs;
  203.   costab = pnts[0]+16;
  204.   b2 = b1 + 32;
  205.  
  206.   for(i=15;i>=0;i--)
  207.     *bs++ = (*b1++ + *--b2); 
  208.   for(i=15;i>=0;i--)
  209.     *bs++ = (*--b2 - *b1++) * *--costab;
  210.  
  211.   b1 = bufs;
  212.   costab = pnts[1]+8;
  213.   b2 = b1 + 16;
  214.  
  215.   {
  216.     for(i=7;i>=0;i--)
  217.       *bs++ = (*b1++ + *--b2); 
  218.     for(i=7;i>=0;i--)
  219.       *bs++ = (*--b2 - *b1++) * *--costab; 
  220.     b2 += 32;
  221.     costab += 8;
  222.     for(i=7;i>=0;i--)
  223.       *bs++ = (*b1++ + *--b2); 
  224.     for(i=7;i>=0;i--)
  225.       *bs++ = (*b1++ - *--b2) * *--costab; 
  226.     b2 += 32;
  227.   }
  228.  
  229.   bs = bufs;
  230.   costab = pnts[2];
  231.   b2 = b1 + 8;
  232.  
  233.   for(j=2;j;j--)
  234.   {
  235.     for(i=3;i>=0;i--)
  236.       *bs++ = (*b1++ + *--b2); 
  237.     for(i=3;i>=0;i--)
  238.       *bs++ = (*--b2 - *b1++) * costab[i]; 
  239.     b2 += 16;
  240.     for(i=3;i>=0;i--)
  241.       *bs++ = (*b1++ + *--b2); 
  242.     for(i=3;i>=0;i--)
  243.       *bs++ = (*b1++ - *--b2) * costab[i]; 
  244.     b2 += 16;
  245.   }
  246.  
  247.   b1 = bufs;
  248.   costab = pnts[3];
  249.   b2 = b1 + 4;
  250.  
  251.   for(j=4;j;j--)
  252.   {
  253.     *bs++ = (*b1++ + *--b2); 
  254.     *bs++ = (*b1++ + *--b2);
  255.     *bs++ = (*--b2 - *b1++) * costab[1]; 
  256.     *bs++ = (*--b2 - *b1++) * costab[0];
  257.     b2 += 8;
  258.     *bs++ = (*b1++ + *--b2); 
  259.     *bs++ = (*b1++ + *--b2);
  260.     *bs++ = (*b1++ - *--b2) * costab[1]; 
  261.     *bs++ = (*b1++ - *--b2) * costab[0];
  262.     b2 += 8;
  263.   }
  264.   bs = bufs;
  265.   costab = pnts[4];
  266.   b2 = b1 + 2;
  267.  
  268.   for(j=8;j;j--)
  269.   {
  270.     *bs++ = (*b1++ + *--b2);
  271.     *bs++ = (*--b2 - *b1++) * (*costab);
  272.     b2 += 4;
  273.     *bs++ = (*b1++ + *--b2);
  274.     *bs++ = (*b1++ - *--b2) * (*costab);
  275.     b2 += 4;
  276.   }
  277.  
  278.  }
  279.  
  280.  
  281.  {
  282.   register real *b1;
  283.   register int i;
  284.  
  285.   for(b1=bufs,i=8;i;i--,b1+=4)
  286.     b1[2] += b1[3];
  287.  
  288.   for(b1=bufs,i=4;i;i--,b1+=8)
  289.   {
  290.     b1[4] += b1[6];
  291.     b1[6] += b1[5];
  292.     b1[5] += b1[7];
  293.   }
  294.  
  295.   for(b1=bufs,i=2;i;i--,b1+=16)
  296.   {
  297.     b1[8]  += b1[12];
  298.     b1[12] += b1[10];
  299.     b1[10] += b1[14];
  300.     b1[14] += b1[9];
  301.     b1[9]  += b1[13];
  302.     b1[13] += b1[11];
  303.     b1[11] += b1[15];
  304.   }
  305.   {
  306.     b1 = bufs+16;
  307.     b1[0]  += b1[8];
  308.     b1[8]  += b1[4];
  309.     b1[4]  += b1[12];
  310.     b1[12] += b1[2];
  311.     b1[2]  += b1[10];
  312.     b1[10] += b1[6];
  313.     b1[6]  += b1[14];
  314.     b1[14] += b1[1];
  315.     b1[1]  += b1[9];
  316.     b1[9]  += b1[5];
  317.     b1[5]  += b1[13];
  318.     b1[13] += b1[3];
  319.     b1[3]  += b1[11];
  320.     b1[11] += b1[7];
  321.     b1[7]  += b1[15];
  322.   }
  323.  }
  324.  
  325. #if 1
  326.  {
  327.   register real *a1=bufs;
  328.   here[31] = *a1++; here[15] = *a1++; here[23] = *a1++; here[ 7] = *a1++;
  329.   here[27] = *a1++; here[11] = *a1++; here[19] = *a1++; here[ 3] = *a1++;
  330.   here[29] = *a1++; here[13] = *a1++; here[21] = *a1++; here[ 5] = *a1++;
  331.   here[25] = *a1++; here[ 9] = *a1++; here[17] = *a1++; here[ 1] = *a1++;
  332.   here[30] = *a1++; here[14] = *a1++; here[22] = *a1++; here[ 6] = *a1++;
  333.   here[26] = *a1++; here[10] = *a1++; here[18] = *a1++; here[ 2] = *a1++;
  334.   here[28] = *a1++; here[12] = *a1++; here[20] = *a1++; here[ 4] = *a1++;
  335.   here[24] = *a1++; here[ 8] = *a1++; here[16] = *a1++; here[ 0] = *a1;
  336.  }
  337. #else
  338.   {
  339.     static int pos[32] = {
  340.       31,15,23,7 , 27,11,19,3 , 29,13,21,5 , 25,9,17,1 ,
  341.       30,14,22,6 , 26,10,18,2 , 28,12,20,4 , 24,8,16,0 };
  342.     register int i,*p = pos;
  343.     register real *a1;
  344.  
  345.     a1 = bufs;
  346.     for(i=31;i>=0;i--)
  347.       here[*p++] = *a1++;
  348.   }
  349. #endif
  350.  
  351. }
  352.  
  353.  
  354.