88334c4214e1b631b0b19af94c1ffe39144b285f
[speexdsp.git] / include / speex / speex_bits.h
1 /* Copyright (C) 2002 Jean-Marc Valin */
2 /**
3    @file speex_bits.h
4    @brief Handles bit packing/unpacking
5 */
6 /*
7    Redistribution and use in source and binary forms, with or without
8    modification, are permitted provided that the following conditions
9    are met:
10    
11    - Redistributions of source code must retain the above copyright
12    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
13    
14    - Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
15    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
16    documentation and/or other materials provided with the distribution.
17    
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20    this software without specific prior written permission.
21    
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29    PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF
30    LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING
31    NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS
32    SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
33
34 */
35
36 #ifndef BITS_H
37 #define BITS_H
38 /** @defgroup SpeexBits SpeexBits: Bit-stream manipulations
39  *  This is the structure that holds the bit-stream when encoding or decoding
40  * with Speex. It allows some manipulations as well.
41  *  @{
42  */
43
44 #ifdef __cplusplus
45 extern "C" {
46 #endif
47
48 /** Bit-packing data structure representing (part of) a bit-stream. */
49 typedef struct SpeexBits {
50    char *chars;   /**< "raw" data */
51    int   nbBits;  /**< Total number of bits stored in the stream*/
52    int   charPtr; /**< Position of the byte "cursor" */
53    int   bitPtr;  /**< Position of the bit "cursor" within the current char */
54    int   owner;   /**< Does the struct "own" the "raw" buffer (member "chars") */
55    int   overflow;/**< Set to one if we try to read past the valid data */
56    int   buf_size;/**< Allocated size for buffer */
57    int   reserved1; /**< Reserved for future use */
58    void *reserved2; /**< Reserved for future use */
59 } SpeexBits;
60
61 /** Initializes and allocates resources for a SpeexBits struct */
62 void speex_bits_init(SpeexBits *bits);
63
64 /** Initializes SpeexBits struct using a pre-allocated buffer*/
65 void speex_bits_init_buffer(SpeexBits *bits, void *buff, int buf_size);
66
67 /** Frees all resources associated to a SpeexBits struct. Right now this does nothing since no resources are allocated, but this could change in the future.*/
68 void speex_bits_destroy(SpeexBits *bits);
69
70 /** Resets bits to initial value (just after initialization, erasing content)*/
71 void speex_bits_reset(SpeexBits *bits);
72
73 /** Rewind the bit-stream to the beginning (ready for read) without erasing the content */
74 void speex_bits_rewind(SpeexBits *bits);
75
76 /** Initializes the bit-stream from the data in an area of memory */
77 void speex_bits_read_from(SpeexBits *bits, char *bytes, int len);
78
79 /** Append bytes to the bit-stream
80  * 
81  * @param bits Bit-stream to operate on
82  * @param bytes pointer to the bytes what will be appended
83  * @param len Number of bytes of append
84  */
85 void speex_bits_read_whole_bytes(SpeexBits *bits, char *bytes, int len);
86
87 /** Write the content of a bit-stream to an area of memory
88  * 
89  * @param bits Bit-stream to operate on
90  * @param bytes Memory location where to write the bits
91  * @param max_len Maximum number of bytes to write (i.e. size of the "bytes" buffer)
92  * @return Number of bytes written to the "bytes" buffer
93 */
94 int speex_bits_write(SpeexBits *bits, char *bytes, int max_len);
95
96 /** Like speex_bits_write, but writes only the complete bytes in the stream. Also removes the written bytes from the stream */
97 int speex_bits_write_whole_bytes(SpeexBits *bits, char *bytes, int max_len);
98
99 /** Append bits to the bit-stream
100  * @param bits Bit-stream to operate on
101  * @param data Value to append as integer
102  * @param nbBits number of bits to consider in "data"
103  */
104 void speex_bits_pack(SpeexBits *bits, int data, int nbBits);
105
106 /** Interpret the next bits in the bit-stream as a signed integer
107  *
108  * @param bits Bit-stream to operate on
109  * @param nbBits Number of bits to interpret
110  * @return A signed integer represented by the bits read
111  */
112 int speex_bits_unpack_signed(SpeexBits *bits, int nbBits);
113
114 /** Interpret the next bits in the bit-stream as an unsigned integer
115  *
116  * @param bits Bit-stream to operate on
117  * @param nbBits Number of bits to interpret
118  * @return An unsigned integer represented by the bits read
119  */
120 unsigned int speex_bits_unpack_unsigned(SpeexBits *bits, int nbBits);
121
122 /** Returns the number of bytes in the bit-stream, including the last one even if it is not "full"
123  *
124  * @param bits Bit-stream to operate on
125  * @return Number of bytes in the stream
126  */
127 int speex_bits_nbytes(SpeexBits *bits);
128
129 /** Same as speex_bits_unpack_unsigned, but without modifying the cursor position 
130  * 
131  * @param bits Bit-stream to operate on
132  * @param nbBits Number of bits to look for
133  * @return Value of the bits peeked, interpreted as unsigned
134  */
135 unsigned int speex_bits_peek_unsigned(SpeexBits *bits, int nbBits);
136
137 /** Get the value of the next bit in the stream, without modifying the
138  * "cursor" position 
139  * 
140  * @param bits Bit-stream to operate on
141  * @return Value of the bit peeked (one bit only)
142  */
143 int speex_bits_peek(SpeexBits *bits);
144
145 /** Advances the position of the "bit cursor" in the stream 
146  *
147  * @param bits Bit-stream to operate on
148  * @param n Number of bits to advance
149  */
150 void speex_bits_advance(SpeexBits *bits, int n);
151
152 /** Returns the number of bits remaining to be read in a stream
153  *
154  * @param bits Bit-stream to operate on
155  * @return Number of bits that can still be read from the stream
156  */
157 int speex_bits_remaining(SpeexBits *bits);
158
159 /** Insert a terminator so that the data can be sent as a packet while auto-detecting 
160  * the number of frames in each packet 
161  *
162  * @param bits Bit-stream to operate on
163  */
164 void speex_bits_insert_terminator(SpeexBits *bits);
165
166 #ifdef __cplusplus
167 }
168 #endif
169
170 /* @} */
171 #endif