home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ AmigActive 10 / AACD 10.iso / AACD / Online / SpeakFreely / src / g711.c < prev    next >
C/C++ Source or Header  |  2000-05-18  |  8KB  |  287 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.  
  39. static short seg_end[8] = {0xFF, 0x1FF, 0x3FF, 0x7FF,
  40.                 0xFFF, 0x1FFF, 0x3FFF, 0x7FFF};
  41.  
  42. /* copy from CCITT G.711 specifications */
  43. unsigned char _u2a[128] = {            /* u- to A-law conversions */
  44.     1,    1,    2,    2,    3,    3,    4,    4,
  45.     5,    5,    6,    6,    7,    7,    8,    8,
  46.     9,    10,    11,    12,    13,    14,    15,    16,
  47.     17,    18,    19,    20,    21,    22,    23,    24,
  48.     25,    27,    29,    31,    33,    34,    35,    36,
  49.     37,    38,    39,    40,    41,    42,    43,    44,
  50.     46,    48,    49,    50,    51,    52,    53,    54,
  51.     55,    56,    57,    58,    59,    60,    61,    62,
  52.     64,    65,    66,    67,    68,    69,    70,    71,
  53.     72,    73,    74,    75,    76,    77,    78,    79,
  54.     81,    82,    83,    84,    85,    86,    87,    88,
  55.     89,    90,    91,    92,    93,    94,    95,    96,
  56.     97,    98,    99,    100,    101,    102,    103,    104,
  57.     105,    106,    107,    108,    109,    110,    111,    112,
  58.     113,    114,    115,    116,    117,    118,    119,    120,
  59.     121,    122,    123,    124,    125,    126,    127,    128};
  60.  
  61.  
  62. unsigned char _a2u[128] = {            /* A- to u-law conversions */
  63.     1,    3,    5,    7,    9,    11,    13,    15,
  64.     16,    17,    18,    19,    20,    21,    22,    23,
  65.     24,    25,    26,    27,    28,    29,    30,    31,
  66.     32,    32,    33,    33,    34,    34,    35,    35,
  67.     36,    37,    38,    39,    40,    41,    42,    43,
  68.     44,    45,    46,    47,    48,    48,    49,    49,
  69.     50,    51,    52,    53,    54,    55,    56,    57,
  70.     58,    59,    60,    61,    62,    63,    64,    64,
  71.     65,    66,    67,    68,    69,    70,    71,    72,
  72.     73,    74,    75,    76,    77,    78,    79,    79,
  73.     80,    81,    82,    83,    84,    85,    86,    87,
  74.     88,    89,    90,    91,    92,    93,    94,    95,
  75.     96,    97,    98,    99,    100,    101,    102,    103,
  76.     104,    105,    106,    107,    108,    109,    110,    111,
  77.     112,    113,    114,    115,    116,    117,    118,    119,
  78.     120,    121,    122,    123,    124,    125,    126,    127};
  79.  
  80. static int
  81. search(val, table, size)
  82.     int        val;
  83.     short        *table;
  84.     int        size;
  85. {
  86.     int        i;
  87.  
  88.     for (i = 0; i < size; i++) {
  89.         if (val <= *table++)
  90.             return (i);
  91.     }
  92.     return (size);
  93. }
  94.  
  95. /*
  96.  * linear2alaw() - Convert a 16-bit linear PCM value to 8-bit A-law
  97.  *
  98.  * linear2alaw() accepts an 16-bit integer and encodes it as A-law data.
  99.  *
  100.  *        Linear Input Code    Compressed Code
  101.  *    ------------------------    ---------------
  102.  *    0000000wxyza            000wxyz
  103.  *    0000001wxyza            001wxyz
  104.  *    000001wxyzab            010wxyz
  105.  *    00001wxyzabc            011wxyz
  106.  *    0001wxyzabcd            100wxyz
  107.  *    001wxyzabcde            101wxyz
  108.  *    01wxyzabcdef            110wxyz
  109.  *    1wxyzabcdefg            111wxyz
  110.  *
  111.  * For further information see John C. Bellamy's Digital Telephony, 1982,
  112.  * John Wiley & Sons, pps 98-111 and 472-476.
  113.  */
  114. unsigned char
  115. linear2alaw(pcm_val)
  116.         int             pcm_val;        /* 2's complement (16-bit range) */
  117. {
  118.     int        mask;
  119.     int        seg;
  120.     unsigned char    aval;
  121.  
  122.     if (pcm_val >= 0) {
  123.         mask = 0xD5;        /* sign (7th) bit = 1 */
  124.     } else {
  125.         mask = 0x55;        /* sign bit = 0 */
  126.         pcm_val = -pcm_val - 8;
  127.     }
  128.  
  129.     /* Convert the scaled magnitude to segment number. */
  130.     seg = search(pcm_val, seg_end, 8);
  131.  
  132.     /* Combine the sign, segment, and quantization bits. */
  133.  
  134.     if (seg >= 8)        /* out of range, return maximum value. */
  135.         return (0x7F ^ mask);
  136.     else {
  137.         aval = seg << SEG_SHIFT;
  138.         if (seg < 2)
  139.             aval |= (pcm_val >> 4) & QUANT_MASK;
  140.         else
  141.             aval |= (pcm_val >> (seg + 3)) & QUANT_MASK;
  142.         return (aval ^ mask);
  143.     }
  144. }
  145.  
  146. /*
  147.  * alaw2linear() - Convert an A-law value to 16-bit linear PCM
  148.  *
  149.  */
  150. int
  151. alaw2linear(a_val)
  152.     unsigned char    a_val;
  153. {
  154.     int        t;
  155.     int        seg;
  156.  
  157.     a_val ^= 0x55;
  158.  
  159.     t = (a_val & QUANT_MASK) << 4;
  160.     seg = ((unsigned)a_val & SEG_MASK) >> SEG_SHIFT;
  161.     switch (seg) {
  162.     case 0:
  163.         t += 8;
  164.         break;
  165.     case 1:
  166.         t += 0x108;
  167.         break;
  168.     default:
  169.         t += 0x108;
  170.         t <<= seg - 1;
  171.     }
  172.     return ((a_val & SIGN_BIT) ? t : -t);
  173. }
  174.  
  175. #define BIAS        (0x84)        /* Bias for linear code. */
  176.  
  177. /*
  178.  * linear2ulaw() - Convert a linear PCM value to u-law
  179.  *
  180.  * In order to simplify the encoding process, the original linear magnitude
  181.  * is biased by adding 33 which shifts the encoding range from (0 - 8158) to
  182.  * (33 - 8191). The result can be seen in the following encoding table:
  183.  *
  184.  *    Biased Linear Input Code    Compressed Code
  185.  *    ------------------------    ---------------
  186.  *    00000001wxyza            000wxyz
  187.  *    0000001wxyzab            001wxyz
  188.  *    000001wxyzabc            010wxyz
  189.  *    00001wxyzabcd            011wxyz
  190.  *    0001wxyzabcde            100wxyz
  191.  *    001wxyzabcdef            101wxyz
  192.  *    01wxyzabcdefg            110wxyz
  193.  *    1wxyzabcdefgh            111wxyz
  194.  *
  195.  * Each biased linear code has a leading 1 which identifies the segment
  196.  * number. The value of the segment number is equal to 7 minus the number
  197.  * of leading 0's. The quantization interval is directly available as the
  198.  * four bits wxyz.  * The trailing bits (a - h) are ignored.
  199.  *
  200.  * Ordinarily the complement of the resulting code word is used for
  201.  * transmission, and so the code word is complemented before it is returned.
  202.  *
  203.  * For further information see John C. Bellamy's Digital Telephony, 1982,
  204.  * John Wiley & Sons, pps 98-111 and 472-476.
  205.  */
  206. unsigned char
  207. linear2ulaw(pcm_val)
  208.         int             pcm_val;        /* 2's complement (16-bit range) */
  209. {
  210.     int        mask;
  211.     int        seg;
  212.     unsigned char    uval;
  213.  
  214.     /* Get the sign and the magnitude of the value. */
  215.     if (pcm_val < 0) {
  216.         pcm_val = BIAS - pcm_val;
  217.         mask = 0x7F;
  218.     } else {
  219.         pcm_val += BIAS;
  220.         mask = 0xFF;
  221.     }
  222.  
  223.     /* Convert the scaled magnitude to segment number. */
  224.     seg = search(pcm_val, seg_end, 8);
  225.  
  226.     /*
  227.      * Combine the sign, segment, quantization bits;
  228.      * and complement the code word.
  229.      */
  230.     if (seg >= 8)        /* out of range, return maximum value. */
  231.         return (0x7F ^ mask);
  232.     else {
  233.         uval = (seg << 4) | ((pcm_val >> (seg + 3)) & 0xF);
  234.         return (uval ^ mask);
  235.     }
  236.  
  237. }
  238.  
  239. /*
  240.  * ulaw2linear() - Convert a u-law value to 16-bit linear PCM
  241.  *
  242.  * First, a biased linear code is derived from the code word. An unbiased
  243.  * output can then be obtained by subtracting 33 from the biased code.
  244.  *
  245.  * Note that this function expects to be passed the complement of the
  246.  * original code word. This is in keeping with ISDN conventions.
  247.  */
  248. int
  249. ulaw2linear(u_val)
  250.     unsigned char    u_val;
  251. {
  252.     int        t;
  253.  
  254.     /* Complement to obtain normal u-law value. */
  255.     u_val = ~u_val;
  256.  
  257.     /*
  258.      * Extract and bias the quantization bits. Then
  259.      * shift up by the segment number and subtract out the bias.
  260.      */
  261.     t = ((u_val & QUANT_MASK) << 3) + BIAS;
  262.     t <<= ((unsigned)u_val & SEG_MASK) >> SEG_SHIFT;
  263.     return ((u_val & SIGN_BIT) ? (BIAS - t) : (t - BIAS));
  264. }
  265.  
  266. /* A-law to u-law conversion */
  267. unsigned char
  268. alaw2ulaw(aval)
  269.     unsigned char    aval;
  270. {
  271.     aval &= 0xff;
  272.     return ((aval & 0x80) ? (0xFF ^ _a2u[aval ^ 0xD5]) :
  273.         (0x7F ^ _a2u[aval ^ 0x55]));
  274. }
  275.  
  276. #ifdef NEEDED_LINEAR
  277. /* u-law to A-law conversion */
  278. unsigned char
  279. ulaw2alaw(uval)
  280.     unsigned char    uval;
  281. {
  282.     uval &= 0xff;
  283.     return ((uval & 0x80) ? (0xD5 ^ (_u2a[0xFF ^ uval] - 1)) :
  284.         (0x55 ^ (_u2a[0x7F ^ uval] - 1)));
  285. }
  286. #endif
  287.