home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Turnbull China Bikeride / Turnbull China Bikeride - Disc 2.iso / STUTTGART / SOUND / SOXSOURCE / sox / c / g711 < prev    next >
Text File  |  1993-09-23  |  8KB  |  284 lines
  1. /*
  2.  * This source code is a product of Sun Microsystems, Inc. and is provided
  3.  * for unrestricted use.  Users may copy or modify this source code without
  4.  * charge.
  5.  *
  6.  * SUN SOURCE CODE IS PROVIDED AS IS WITH NO WARRANTIES OF ANY KIND INCLUDING
  7.  * THE WARRANTIES OF DESIGN, MERCHANTIBILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  8.  * PURPOSE, OR ARISING FROM A COURSE OF DEALING, USAGE OR TRADE PRACTICE.
  9.  *
  10.  * Sun source code is provided with no support and without any obligation on
  11.  * the part of Sun Microsystems, Inc. to assist in its use, correction,
  12.  * modification or enhancement.
  13.  *
  14.  * SUN MICROSYSTEMS, INC. SHALL HAVE NO LIABILITY WITH RESPECT TO THE
  15.  * INFRINGEMENT OF COPYRIGHTS, TRADE SECRETS OR ANY PATENTS BY THIS SOFTWARE
  16.  * OR ANY PART THEREOF.
  17.  *
  18.  * In no event will Sun Microsystems, Inc. be liable for any lost revenue
  19.  * or profits or other special, indirect and consequential damages, even if
  20.  * Sun has been advised of the possibility of such damages.
  21.  *
  22.  * Sun Microsystems, Inc.
  23.  * 2550 Garcia Avenue
  24.  * Mountain View, California  94043
  25.  */
  26.  
  27. /*
  28.  * g711.c
  29.  *
  30.  * u-law, A-law and linear PCM conversions.
  31.  */
  32. #define    SIGN_BIT    (0x80)        /* Sign bit for a A-law byte. */
  33. #define    QUANT_MASK    (0xf)        /* Quantization field mask. */
  34. #define    NSEGS        (8)        /* Number of A-law segments. */
  35. #define    SEG_SHIFT    (4)        /* Left shift for segment number. */
  36. #define    SEG_MASK    (0x70)        /* Segment field mask. */
  37.  
  38. static short seg_end[8] = {0xFF, 0x1FF, 0x3FF, 0x7FF,
  39.                 0xFFF, 0x1FFF, 0x3FFF, 0x7FFF};
  40.  
  41. /* copy from CCITT G.711 specifications */
  42. unsigned char _u2a[128] = {            /* u- to A-law conversions */
  43.     1,    1,    2,    2,    3,    3,    4,    4,
  44.     5,    5,    6,    6,    7,    7,    8,    8,
  45.     9,    10,    11,    12,    13,    14,    15,    16,
  46.     17,    18,    19,    20,    21,    22,    23,    24,
  47.     25,    27,    29,    31,    33,    34,    35,    36,
  48.     37,    38,    39,    40,    41,    42,    43,    44,
  49.     46,    48,    49,    50,    51,    52,    53,    54,
  50.     55,    56,    57,    58,    59,    60,    61,    62,
  51.     64,    65,    66,    67,    68,    69,    70,    71,
  52.     72,    73,    74,    75,    76,    77,    78,    79,
  53.     81,    82,    83,    84,    85,    86,    87,    88,
  54.     89,    90,    91,    92,    93,    94,    95,    96,
  55.     97,    98,    99,    100,    101,    102,    103,    104,
  56.     105,    106,    107,    108,    109,    110,    111,    112,
  57.     113,    114,    115,    116,    117,    118,    119,    120,
  58.     121,    122,    123,    124,    125,    126,    127,    128};
  59.  
  60. unsigned char _a2u[128] = {            /* A- to u-law conversions */
  61.     1,    3,    5,    7,    9,    11,    13,    15,
  62.     16,    17,    18,    19,    20,    21,    22,    23,
  63.     24,    25,    26,    27,    28,    29,    30,    31,
  64.     32,    32,    33,    33,    34,    34,    35,    35,
  65.     36,    37,    38,    39,    40,    41,    42,    43,
  66.     44,    45,    46,    47,    48,    48,    49,    49,
  67.     50,    51,    52,    53,    54,    55,    56,    57,
  68.     58,    59,    60,    61,    62,    63,    64,    64,
  69.     65,    66,    67,    68,    69,    70,    71,    72,
  70.     73,    74,    75,    76,    77,    78,    79,    79,
  71.     80,    81,    82,    83,    84,    85,    86,    87,
  72.     88,    89,    90,    91,    92,    93,    94,    95,
  73.     96,    97,    98,    99,    100,    101,    102,    103,
  74.     104,    105,    106,    107,    108,    109,    110,    111,
  75.     112,    113,    114,    115,    116,    117,    118,    119,
  76.     120,    121,    122,    123,    124,    125,    126,    127};
  77.  
  78. static int
  79. search(val, table, size)
  80.     int        val;
  81.     short        *table;
  82.     int        size;
  83. {
  84.     int        i;
  85.  
  86.     for (i = 0; i < size; i++) {
  87.         if (val <= *table++)
  88.             return (i);
  89.     }
  90.     return (size);
  91. }
  92.  
  93. /*
  94.  * linear2alaw() - Convert a 16-bit linear PCM value to 8-bit A-law
  95.  *
  96.  * linear2alaw() accepts an 16-bit integer and encodes it as A-law data.
  97.  *
  98.  *        Linear Input Code    Compressed Code
  99.  *    ------------------------    ---------------
  100.  *    0000000wxyza            000wxyz
  101.  *    0000001wxyza            001wxyz
  102.  *    000001wxyzab            010wxyz
  103.  *    00001wxyzabc            011wxyz
  104.  *    0001wxyzabcd            100wxyz
  105.  *    001wxyzabcde            101wxyz
  106.  *    01wxyzabcdef            110wxyz
  107.  *    1wxyzabcdefg            111wxyz
  108.  *
  109.  * For further information see John C. Bellamy's Digital Telephony, 1982,
  110.  * John Wiley & Sons, pps 98-111 and 472-476.
  111.  */
  112. unsigned char
  113. linear2alaw(pcm_val)
  114.     int        pcm_val;    /* 2's complement (16-bit range) */
  115. {
  116.     int        mask;
  117.     int        seg;
  118.     unsigned char    aval;
  119.  
  120.     if (pcm_val >= 0) {
  121.         mask = 0xD5;        /* sign (7th) bit = 1 */
  122.     } else {
  123.         mask = 0x55;        /* sign bit = 0 */
  124.         pcm_val = -pcm_val - 8;
  125.     }
  126.  
  127.     /* Convert the scaled magnitude to segment number. */
  128.     seg = search(pcm_val, seg_end, 8);
  129.  
  130.     /* Combine the sign, segment, and quantization bits. */
  131.  
  132.     if (seg >= 8)        /* out of range, return maximum value. */
  133.         return (0x7F ^ mask);
  134.     else {
  135.         aval = seg << SEG_SHIFT;
  136.         if (seg < 2)
  137.             aval |= (pcm_val >> 4) & QUANT_MASK;
  138.         else
  139.             aval |= (pcm_val >> (seg + 3)) & QUANT_MASK;
  140.         return (aval ^ mask);
  141.     }
  142. }
  143.  
  144. /*
  145.  * alaw2linear() - Convert an A-law value to 16-bit linear PCM
  146.  *
  147.  */
  148. int
  149. alaw2linear(a_val)
  150.     unsigned char    a_val;
  151. {
  152.     int        t;
  153.     int        seg;
  154.  
  155.     a_val ^= 0x55;
  156.  
  157.     t = (a_val & QUANT_MASK) << 4;
  158.     seg = ((unsigned)a_val & SEG_MASK) >> SEG_SHIFT;
  159.     switch (seg) {
  160.     case 0:
  161.         t += 8;
  162.         break;
  163.     case 1:
  164.         t += 0x108;
  165.         break;
  166.     default:
  167.         t += 0x108;
  168.         t <<= seg - 1;
  169.     }
  170.     return ((a_val & SIGN_BIT) ? t : -t);
  171. }
  172.  
  173. #define    BIAS        (0x84)        /* Bias for linear code. */
  174.  
  175. /*
  176.  * linear2ulaw() - Convert a linear PCM value to u-law
  177.  *
  178.  * In order to simplify the encoding process, the original linear magnitude
  179.  * is biased by adding 33 which shifts the encoding range from (0 - 8158) to
  180.  * (33 - 8191). The result can be seen in the following encoding table:
  181.  *
  182.  *    Biased Linear Input Code    Compressed Code
  183.  *    ------------------------    ---------------
  184.  *    00000001wxyza            000wxyz
  185.  *    0000001wxyzab            001wxyz
  186.  *    000001wxyzabc            010wxyz
  187.  *    00001wxyzabcd            011wxyz
  188.  *    0001wxyzabcde            100wxyz
  189.  *    001wxyzabcdef            101wxyz
  190.  *    01wxyzabcdefg            110wxyz
  191.  *    1wxyzabcdefgh            111wxyz
  192.  *
  193.  * Each biased linear code has a leading 1 which identifies the segment
  194.  * number. The value of the segment number is equal to 7 minus the number
  195.  * of leading 0's. The quantization interval is directly available as the
  196.  * four bits wxyz.  * The trailing bits (a - h) are ignored.
  197.  *
  198.  * Ordinarily the complement of the resulting code word is used for
  199.  * transmission, and so the code word is complemented before it is returned.
  200.  *
  201.  * For further information see John C. Bellamy's Digital Telephony, 1982,
  202.  * John Wiley & Sons, pps 98-111 and 472-476.
  203.  */
  204. unsigned char
  205. linear2ulaw(pcm_val)
  206.     int        pcm_val;    /* 2's complement (16-bit range) */
  207. {
  208.     int        mask;
  209.     int        seg;
  210.     unsigned char    uval;
  211.  
  212.     /* Get the sign and the magnitude of the value. */
  213.     if (pcm_val < 0) {
  214.         pcm_val = BIAS - pcm_val;
  215.         mask = 0x7F;
  216.     } else {
  217.         pcm_val += BIAS;
  218.         mask = 0xFF;
  219.     }
  220.  
  221.     /* Convert the scaled magnitude to segment number. */
  222.     seg = search(pcm_val, seg_end, 8);
  223.  
  224.     /*
  225.      * Combine the sign, segment, quantization bits;
  226.      * and complement the code word.
  227.      */
  228.     if (seg >= 8)        /* out of range, return maximum value. */
  229.         return (0x7F ^ mask);
  230.     else {
  231.         uval = (seg << 4) | ((pcm_val >> (seg + 3)) & 0xF);
  232.         return (uval ^ mask);
  233.     }
  234.  
  235. }
  236.  
  237. /*
  238.  * ulaw2linear() - Convert a u-law value to 16-bit linear PCM
  239.  *
  240.  * First, a biased linear code is derived from the code word. An unbiased
  241.  * output can then be obtained by subtracting 33 from the biased code.
  242.  *
  243.  * Note that this function expects to be passed the complement of the
  244.  * original code word. This is in keeping with ISDN conventions.
  245.  */
  246. int
  247. ulaw2linear(u_val)
  248.     unsigned char    u_val;
  249. {
  250.     int        t;
  251.  
  252.     /* Complement to obtain normal u-law value. */
  253.     u_val = ~u_val;
  254.  
  255.     /*
  256.      * Extract and bias the quantization bits. Then
  257.      * shift up by the segment number and subtract out the bias.
  258.      */
  259.     t = ((u_val & QUANT_MASK) << 3) + BIAS;
  260.     t <<= ((unsigned)u_val & SEG_MASK) >> SEG_SHIFT;
  261.  
  262.     return ((u_val & SIGN_BIT) ? (BIAS - t) : (t - BIAS));
  263. }
  264.  
  265. /* A-law to u-law conversion */
  266. unsigned char
  267. alaw2ulaw(aval)
  268.     unsigned char    aval;
  269. {
  270.     aval &= 0xff;
  271.     return ((aval & 0x80) ? (0xFF ^ _a2u[aval ^ 0xD5]) :
  272.         (0x7F ^ _a2u[aval ^ 0x55]));
  273. }
  274.  
  275. /* u-law to A-law conversion */
  276. unsigned char
  277. ulaw2alaw(uval)
  278.     unsigned char    uval;
  279. {
  280.     uval &= 0xff;
  281.     return ((uval & 0x80) ? (0xD5 ^ (_u2a[0xFF ^ uval] - 1)) :
  282.         (0x55 ^ (_u2a[0x7F ^ uval] - 1)));
  283. }
  284.