home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ AmigActive 10 / AACD 10.iso / AACD / Online / SpeakFreely / src / adpcm / adpcm.c < prev    next >
C/C++ Source or Header  |  2000-05-18  |  7KB  |  253 lines
  1. /***********************************************************
  2. Copyright 1992 by Stichting Mathematisch Centrum, Amsterdam, The
  3. Netherlands.
  4.  
  5.                         All Rights Reserved
  6.  
  7. Permission to use, copy, modify, and distribute this software and its 
  8. documentation for any purpose and without fee is hereby granted, 
  9. provided that the above copyright notice appear in all copies and that
  10. both that copyright notice and this permission notice appear in 
  11. supporting documentation, and that the names of Stichting Mathematisch
  12. Centrum or CWI not be used in advertising or publicity pertaining to
  13. distribution of the software without specific, written prior permission.
  14.  
  15. STICHTING MATHEMATISCH CENTRUM DISCLAIMS ALL WARRANTIES WITH REGARD TO
  16. THIS SOFTWARE, INCLUDING ALL IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND
  17. FITNESS, IN NO EVENT SHALL STICHTING MATHEMATISCH CENTRUM BE LIABLE
  18. FOR ANY SPECIAL, INDIRECT OR CONSEQUENTIAL DAMAGES OR ANY DAMAGES
  19. WHATSOEVER RESULTING FROM LOSS OF USE, DATA OR PROFITS, WHETHER IN AN
  20. ACTION OF CONTRACT, NEGLIGENCE OR OTHER TORTIOUS ACTION, ARISING OUT
  21. OF OR IN CONNECTION WITH THE USE OR PERFORMANCE OF THIS SOFTWARE.
  22.  
  23. ******************************************************************/
  24.  
  25. /*
  26. ** Intel/DVI ADPCM coder/decoder.
  27. **
  28. ** The algorithm for this coder was taken from the IMA Compatability Project
  29. ** proceedings, Vol 2, Number 2; May 1992.
  30. **
  31. ** Version 1.2, 18-Dec-92.
  32. **
  33. ** Change log:
  34. ** - Fixed a stupid bug, where the delta was computed as
  35. **   stepsize*code/4 in stead of stepsize*(code+0.5)/4.
  36. ** - There was an off-by-one error causing it to pick
  37. **   an incorrect delta once in a blue moon.
  38. ** - The NODIVMUL define has been removed. Computations are now always done
  39. **   using shifts, adds and subtracts. It turned out that, because the standard
  40. **   is defined using shift/add/subtract, you needed bits of fixup code
  41. **   (because the div/mul simulation using shift/add/sub made some rounding
  42. **   errors that real div/mul don't make) and all together the resultant code
  43. **   ran slower than just using the shifts all the time.
  44. ** - Changed some of the variable names to be more meaningful.
  45. */
  46.  
  47. #include "adpcm.h"
  48. #include <stdio.h> /*DBG*/
  49.  
  50. #ifndef __STDC__
  51. #define signed
  52. #endif
  53.  
  54. /* Intel ADPCM step variation table */
  55. static int indexTable[16] = {
  56.     -1, -1, -1, -1, 2, 4, 6, 8,
  57.     -1, -1, -1, -1, 2, 4, 6, 8,
  58. };
  59.  
  60. static int stepsizeTable[89] = {
  61.     7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 16, 17,
  62.     19, 21, 23, 25, 28, 31, 34, 37, 41, 45,
  63.     50, 55, 60, 66, 73, 80, 88, 97, 107, 118,
  64.     130, 143, 157, 173, 190, 209, 230, 253, 279, 307,
  65.     337, 371, 408, 449, 494, 544, 598, 658, 724, 796,
  66.     876, 963, 1060, 1166, 1282, 1411, 1552, 1707, 1878, 2066,
  67.     2272, 2499, 2749, 3024, 3327, 3660, 4026, 4428, 4871, 5358,
  68.     5894, 6484, 7132, 7845, 8630, 9493, 10442, 11487, 12635, 13899,
  69.     15289, 16818, 18500, 20350, 22385, 24623, 27086, 29794, 32767
  70. };
  71.     
  72. void
  73. adpcm_coder(indata, outdata, len, state)
  74.     short indata[];
  75.     char outdata[];
  76.     int len;
  77.     struct adpcm_state *state;
  78. {
  79.     short *inp;            /* Input buffer pointer */
  80.     signed char *outp;        /* output buffer pointer */
  81.     int val;            /* Current input sample value */
  82.     int sign;            /* Current adpcm sign bit */
  83.     int delta;            /* Current adpcm output value */
  84.     int diff;            /* Difference between val and valprev */
  85.     int step;            /* Stepsize */
  86.     int valpred;        /* Predicted output value */
  87.     int vpdiff;            /* Current change to valpred */
  88.     int index;            /* Current step change index */
  89.     int outputbuffer;        /* place to keep previous 4-bit value */
  90.     int bufferstep;        /* toggle between outputbuffer/output */
  91.  
  92.     outp = (signed char *)outdata;
  93.     inp = indata;
  94.  
  95.     valpred = state->valprev;
  96.     index = state->index;
  97.     step = stepsizeTable[index];
  98.     
  99.     bufferstep = 1;
  100.  
  101.     for ( ; len > 0 ; len-- ) {
  102.     val = *inp++;
  103.  
  104.     /* Step 1 - compute difference with previous value */
  105.     diff = val - valpred;
  106.     sign = (diff < 0) ? 8 : 0;
  107.     if ( sign ) diff = (-diff);
  108.  
  109.     /* Step 2 - Divide and clamp */
  110.     /* Note:
  111.     ** This code *approximately* computes:
  112.     **    delta = diff*4/step;
  113.     **    vpdiff = (delta+0.5)*step/4;
  114.     ** but in shift step bits are dropped. The net result of this is
  115.     ** that even if you have fast mul/div hardware you cannot put it to
  116.     ** good use since the fixup would be too expensive.
  117.     */
  118.     delta = 0;
  119.     vpdiff = (step >> 3);
  120.     
  121.     if ( diff >= step ) {
  122.         delta = 4;
  123.         diff -= step;
  124.         vpdiff += step;
  125.     }
  126.     step >>= 1;
  127.     if ( diff >= step  ) {
  128.         delta |= 2;
  129.         diff -= step;
  130.         vpdiff += step;
  131.     }
  132.     step >>= 1;
  133.     if ( diff >= step ) {
  134.         delta |= 1;
  135.         vpdiff += step;
  136.     }
  137.  
  138.     /* Step 3 - Update previous value */
  139.     if ( sign )
  140.       valpred -= vpdiff;
  141.     else
  142.       valpred += vpdiff;
  143.  
  144.     /* Step 4 - Clamp previous value to 16 bits */
  145.     if ( valpred > 32767 )
  146.       valpred = 32767;
  147.     else if ( valpred < -32768 )
  148.       valpred = -32768;
  149.  
  150.     /* Step 5 - Assemble value, update index and step values */
  151.     delta |= sign;
  152.     
  153.     index += indexTable[delta];
  154.     if ( index < 0 ) index = 0;
  155.     if ( index > 88 ) index = 88;
  156.     step = stepsizeTable[index];
  157.  
  158.     /* Step 6 - Output value */
  159.     if ( bufferstep ) {
  160.         outputbuffer = (delta << 4) & 0xf0;
  161.     } else {
  162.         *outp++ = (delta & 0x0f) | outputbuffer;
  163.     }
  164.     bufferstep = !bufferstep;
  165.     }
  166.  
  167.     /* Output last step, if needed */
  168.     if ( !bufferstep )
  169.       *outp++ = outputbuffer;
  170.     
  171.     state->valprev = valpred;
  172.     state->index = index;
  173. }
  174.  
  175. void
  176. adpcm_decoder(indata, outdata, len, state)
  177.     char indata[];
  178.     short outdata[];
  179.     int len;
  180.     struct adpcm_state *state;
  181. {
  182.     signed char *inp;        /* Input buffer pointer */
  183.     short *outp;        /* output buffer pointer */
  184.     int sign;            /* Current adpcm sign bit */
  185.     int delta;            /* Current adpcm output value */
  186.     int step;            /* Stepsize */
  187.     int valpred;        /* Predicted value */
  188.     int vpdiff;            /* Current change to valpred */
  189.     int index;            /* Current step change index */
  190.     int inputbuffer;        /* place to keep next 4-bit value */
  191.     int bufferstep;        /* toggle between inputbuffer/input */
  192.  
  193.     outp = outdata;
  194.     inp = (signed char *)indata;
  195.  
  196.     valpred = state->valprev;
  197.     index = state->index;
  198.     step = stepsizeTable[index];
  199.  
  200.     bufferstep = 0;
  201.     
  202.     for ( ; len > 0 ; len-- ) {
  203.     
  204.     /* Step 1 - get the delta value */
  205.     if ( bufferstep ) {
  206.         delta = inputbuffer & 0xf;
  207.     } else {
  208.         inputbuffer = *inp++;
  209.         delta = (inputbuffer >> 4) & 0xf;
  210.     }
  211.     bufferstep = !bufferstep;
  212.  
  213.     /* Step 2 - Find new index value (for later) */
  214.     index += indexTable[delta];
  215.     if ( index < 0 ) index = 0;
  216.     if ( index > 88 ) index = 88;
  217.  
  218.     /* Step 3 - Separate sign and magnitude */
  219.     sign = delta & 8;
  220.     delta = delta & 7;
  221.  
  222.     /* Step 4 - Compute difference and new predicted value */
  223.     /*
  224.     ** Computes 'vpdiff = (delta+0.5)*step/4', but see comment
  225.     ** in adpcm_coder.
  226.     */
  227.     vpdiff = step >> 3;
  228.     if ( delta & 4 ) vpdiff += step;
  229.     if ( delta & 2 ) vpdiff += step>>1;
  230.     if ( delta & 1 ) vpdiff += step>>2;
  231.  
  232.     if ( sign )
  233.       valpred -= vpdiff;
  234.     else
  235.       valpred += vpdiff;
  236.  
  237.     /* Step 5 - clamp output value */
  238.     if ( valpred > 32767 )
  239.       valpred = 32767;
  240.     else if ( valpred < -32768 )
  241.       valpred = -32768;
  242.  
  243.     /* Step 6 - Update step value */
  244.     step = stepsizeTable[index];
  245.  
  246.     /* Step 7 - Output value */
  247.     *outp++ = valpred;
  248.     }
  249.  
  250.     state->valprev = valpred;
  251.     state->index = index;
  252. }
  253.