home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ AmigActive 3 / AACD03.BIN / AACD / Sound / SoX / Source / g721.c < prev    next >
C/C++ Source or Header  |  1999-07-18  |  5KB  |  177 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.  * g721.c
  29.  *
  30.  * Description:
  31.  *
  32.  * g721_encoder(), g721_decoder()
  33.  *
  34.  * These routines comprise an implementation of the CCITT G.721 ADPCM
  35.  * coding algorithm.  Essentially, this implementation is identical to
  36.  * the bit level description except for a few deviations which
  37.  * take advantage of work station attributes, such as hardware 2's
  38.  * complement arithmetic and large memory.  Specifically, certain time
  39.  * consuming operations such as multiplications are replaced
  40.  * with lookup tables and software 2's complement operations are
  41.  * replaced with hardware 2's complement.
  42.  *
  43.  * The deviation from the bit level specification (lookup tables)
  44.  * preserves the bit level performance specifications.
  45.  *
  46.  * As outlined in the G.721 Recommendation, the algorithm is broken
  47.  * down into modules.  Each section of code below is preceded by
  48.  * the name of the module which it is implementing.
  49.  *
  50.  */
  51.  
  52. #include "st.h"
  53. #include "g72x.h"
  54. #include "libst.h"
  55.  
  56. static short qtab_721[7] = {-124, 80, 178, 246, 300, 349, 400};
  57. /*
  58.  * Maps G.721 code word to reconstructed scale factor normalized log
  59.  * magnitude values.
  60.  */
  61. static short    _dqlntab[16] = {-2048, 4, 135, 213, 273, 323, 373, 425,
  62.                 425, 373, 323, 273, 213, 135, 4, -2048};
  63.  
  64. /* Maps G.721 code word to log of scale factor multiplier. */
  65. static short    _witab[16] = {-12, 18, 41, 64, 112, 198, 355, 1122,
  66.                 1122, 355, 198, 112, 64, 41, 18, -12};
  67. /*
  68.  * Maps G.721 code words to a set of values whose long and short
  69.  * term averages are computed and then compared to give an indication
  70.  * how stationary (steady state) the signal is.
  71.  */
  72. static short    _fitab[16] = {0, 0, 0, 0x200, 0x200, 0x200, 0x600, 0xE00,
  73.                 0xE00, 0x600, 0x200, 0x200, 0x200, 0, 0, 0};
  74.  
  75. /*
  76.  * g721_encoder()
  77.  *
  78.  * Encodes the input vale of linear PCM, A-law or u-law data sl and returns
  79.  * the resulting code. -1 is returned for unknown input coding value.
  80.  */
  81. int
  82. g721_encoder(sl, in_coding,state_ptr)
  83.     int        sl;
  84.     int        in_coding;
  85.     struct g72x_state *state_ptr;
  86. {
  87.     short        sezi, se, sez;        /* ACCUM */
  88.     short        d;            /* SUBTA */
  89.     short        sr;            /* ADDB */
  90.     short        y;            /* MIX */
  91.     short        dqsez;            /* ADDC */
  92.     short        dq, i;
  93.  
  94.     switch (in_coding) {    /* linearize input sample to 14-bit PCM */
  95.     case AUDIO_ENCODING_ALAW:
  96.         sl = st_Alaw_to_linear(sl) >> 2;
  97.         break;
  98.     case AUDIO_ENCODING_ULAW:
  99.         sl = st_ulaw_to_linear(sl) >> 2;
  100.         break;
  101.     case AUDIO_ENCODING_LINEAR:
  102.         sl >>= 2;            /* 14-bit dynamic range */
  103.         break;
  104.     default:
  105.         return (-1);
  106.     }
  107.  
  108.     sezi = predictor_zero(state_ptr);
  109.     sez = sezi >> 1;
  110.     se = (sezi + predictor_pole(state_ptr)) >> 1;    /* estimated signal */
  111.  
  112.     d = sl - se;                /* estimation difference */
  113.  
  114.     /* quantize the prediction difference */
  115.     y = step_size(state_ptr);        /* quantizer step size */
  116.     i = quantize(d, y, qtab_721, 7);    /* i = ADPCM code */
  117.  
  118.     dq = reconstruct(i & 8, _dqlntab[i], y);    /* quantized est diff */
  119.  
  120.     sr = (dq < 0) ? se - (dq & 0x3FFF) : se + dq;    /* reconst. signal */
  121.  
  122.     dqsez = sr + sez - se;            /* pole prediction diff. */
  123.  
  124.     update(4, y, _witab[i] << 5, _fitab[i], dq, sr, dqsez, state_ptr);
  125.  
  126.     return (i);
  127. }
  128.  
  129. /*
  130.  * g721_decoder()
  131.  *
  132.  * Description:
  133.  *
  134.  * Decodes a 4-bit code of G.721 encoded data of i and
  135.  * returns the resulting linear PCM, A-law or u-law value.
  136.  * return -1 for unknown out_coding value.
  137.  */
  138. int
  139. g721_decoder(i, out_coding, state_ptr)
  140.     int        i;
  141.     int        out_coding;
  142.     struct g72x_state *state_ptr;
  143. {
  144.     short        sezi, sei, sez, se;    /* ACCUM */
  145.     short        y;            /* MIX */
  146.     short        sr;            /* ADDB */
  147.     short        dq;
  148.     short        dqsez;
  149.  
  150.     i &= 0x0f;            /* mask to get proper bits */
  151.     sezi = predictor_zero(state_ptr);
  152.     sez = sezi >> 1;
  153.     sei = sezi + predictor_pole(state_ptr);
  154.     se = sei >> 1;            /* se = estimated signal */
  155.  
  156.     y = step_size(state_ptr);    /* dynamic quantizer step size */
  157.  
  158.     dq = reconstruct(i & 0x08, _dqlntab[i], y); /* quantized diff. */
  159.  
  160.     sr = (dq < 0) ? (se - (dq & 0x3FFF)) : se + dq;    /* reconst. signal */
  161.  
  162.     dqsez = sr - se + sez;            /* pole prediction diff. */
  163.  
  164.     update(4, y, _witab[i] << 5, _fitab[i], dq, sr, dqsez, state_ptr);
  165.  
  166.     switch (out_coding) {
  167.     case AUDIO_ENCODING_ALAW:
  168.         return (tandem_adjust_alaw(sr, se, y, i, 8, qtab_721));
  169.     case AUDIO_ENCODING_ULAW:
  170.         return (tandem_adjust_ulaw(sr, se, y, i, 8, qtab_721));
  171.     case AUDIO_ENCODING_LINEAR:
  172.         return (sr << 2);    /* sr was 14-bit dynamic range */
  173.     default:
  174.         return (-1);
  175.     }
  176. }
  177.