1954c5134de225e84f3681b1522b119fb06d9d14
[asterisk/asterisk.git] / codecs / codec_g726.c
1 /*
2  * Asterisk -- An open source telephony toolkit.
3  *
4  * Copyright (C) 1999 - 2006, Digium, Inc.
5  *
6  * Mark Spencer <markster@digium.com>
7  * Kevin P. Fleming <kpfleming@digium.com>
8  *
9  * Based on frompcm.c and topcm.c from the Emiliano MIPL browser/
10  * interpreter.  See http://www.bsdtelephony.com.mx
11  *
12  * See http://www.asterisk.org for more information about
13  * the Asterisk project. Please do not directly contact
14  * any of the maintainers of this project for assistance;
15  * the project provides a web site, mailing lists and IRC
16  * channels for your use.
17  *
18  * This program is free software, distributed under the terms of
19  * the GNU General Public License Version 2. See the LICENSE file
20  * at the top of the source tree.
21  */
22
23 /*! \file
24  *
25  * \brief codec_g726.c - translate between signed linear and ITU G.726-32kbps (both RFC3551 and AAL2 codeword packing)
26  *
27  * \ingroup codecs
28  */
29
30 /*** MODULEINFO
31         <support_level>core</support_level>
32  ***/
33
34 #include "asterisk.h"
35
36 ASTERISK_FILE_VERSION(__FILE__, "$Revision$")
37
38 #include "asterisk/lock.h"
39 #include "asterisk/linkedlists.h"
40 #include "asterisk/module.h"
41 #include "asterisk/config.h"
42 #include "asterisk/translate.h"
43 #include "asterisk/utils.h"
44
45 #define WANT_ASM
46 #include "log2comp.h"
47
48 /* define NOT_BLI to use a faster but not bit-level identical version */
49 /* #define NOT_BLI */
50
51 #if defined(NOT_BLI)
52 #       if defined(_MSC_VER)
53 typedef __int64 sint64;
54 #       elif defined(__GNUC__)
55 typedef long long sint64;
56 #       else
57 #               error 64-bit integer type is not defined for your compiler/platform
58 #       endif
59 #endif
60
61 #define BUFFER_SAMPLES   8096   /* size for the translation buffers */
62 #define BUF_SHIFT       5
63
64 /* Sample frame data */
65 #include "asterisk/slin.h"
66 #include "ex_g726.h"
67
68 /*
69  * The following is the definition of the state structure
70  * used by the G.726 encoder and decoder to preserve their internal
71  * state between successive calls.  The meanings of the majority
72  * of the state structure fields are explained in detail in the
73  * CCITT Recommendation G.721.  The field names are essentially identical
74  * to variable names in the bit level description of the coding algorithm
75  * included in this Recommendation.
76  */
77 struct g726_state {
78         long yl;        /* Locked or steady state step size multiplier. */
79         int yu;         /* Unlocked or non-steady state step size multiplier. */
80         int dms;        /* Short term energy estimate. */
81         int dml;        /* Long term energy estimate. */
82         int ap;         /* Linear weighting coefficient of 'yl' and 'yu'. */
83         int a[2];       /* Coefficients of pole portion of prediction filter.
84                          * stored as fixed-point 1==2^14 */
85         int b[6];       /* Coefficients of zero portion of prediction filter.
86                          * stored as fixed-point 1==2^14 */
87         int pk[2];      /* Signs of previous two samples of a partially
88                          * reconstructed signal. */
89         int dq[6];      /* Previous 6 samples of the quantized difference signal
90                          * stored as fixed point 1==2^12,
91                          * or in internal floating point format */
92         int sr[2];      /* Previous 2 samples of the quantized difference signal
93                          * stored as fixed point 1==2^12,
94                          * or in internal floating point format */
95         int td;         /* delayed tone detect, new in 1988 version */
96 };
97
98 static int qtab_721[7] = {-124, 80, 178, 246, 300, 349, 400};
99 /*
100  * Maps G.721 code word to reconstructed scale factor normalized log
101  * magnitude values.
102  */
103 static int _dqlntab[16] = {-2048, 4, 135, 213, 273, 323, 373, 425,
104                                 425, 373, 323, 273, 213, 135, 4, -2048};
105
106 /* Maps G.721 code word to log of scale factor multiplier. */
107 static int _witab[16] = {-12, 18, 41, 64, 112, 198, 355, 1122,
108                                 1122, 355, 198, 112, 64, 41, 18, -12};
109 /*
110  * Maps G.721 code words to a set of values whose long and short
111  * term averages are computed and then compared to give an indication
112  * how stationary (steady state) the signal is.
113  */
114 static int _fitab[16] = {0, 0, 0, 0x200, 0x200, 0x200, 0x600, 0xE00,
115                                 0xE00, 0x600, 0x200, 0x200, 0x200, 0, 0, 0};
116
117
118 /*
119  * g72x_init_state()
120  *
121  * This routine initializes and/or resets the g726_state structure
122  * pointed to by 'state_ptr'.
123  * All the initial state values are specified in the CCITT G.721 document.
124  */
125 static void g726_init_state(struct g726_state *state_ptr)
126 {
127         int             cnta;
128
129         state_ptr->yl = 34816;
130         state_ptr->yu = 544;
131         state_ptr->dms = 0;
132         state_ptr->dml = 0;
133         state_ptr->ap = 0;
134         for (cnta = 0; cnta < 2; cnta++) {
135                 state_ptr->a[cnta] = 0;
136                 state_ptr->pk[cnta] = 0;
137 #ifdef NOT_BLI
138                 state_ptr->sr[cnta] = 1;
139 #else
140                 state_ptr->sr[cnta] = 32;
141 #endif
142         }
143         for (cnta = 0; cnta < 6; cnta++) {
144                 state_ptr->b[cnta] = 0;
145 #ifdef NOT_BLI
146                 state_ptr->dq[cnta] = 1;
147 #else
148                 state_ptr->dq[cnta] = 32;
149 #endif
150         }
151         state_ptr->td = 0;
152 }
153
154 /*
155  * quan()
156  *
157  * quantizes the input val against the table of integers.
158  * It returns i if table[i - 1] <= val < table[i].
159  *
160  * Using linear search for simple coding.
161  */
162 static int quan(int val, int *table, int size)
163 {
164         int             i;
165
166         for (i = 0; i < size && val >= *table; ++i, ++table)
167                 ;
168         return i;
169 }
170
171 #ifdef NOT_BLI /* faster non-identical version */
172
173 /*
174  * predictor_zero()
175  *
176  * computes the estimated signal from 6-zero predictor.
177  *
178  */
179 static int predictor_zero(struct g726_state *state_ptr)
180 {       /* divide by 2 is necessary here to handle negative numbers correctly */
181         int i;
182         sint64 sezi;
183         for (sezi = 0, i = 0; i < 6; i++)                       /* ACCUM */
184                 sezi += (sint64)state_ptr->b[i] * state_ptr->dq[i];
185         return (int)(sezi >> 13) / 2 /* 2^14 */;
186 }
187
188 /*
189  * predictor_pole()
190  *
191  * computes the estimated signal from 2-pole predictor.
192  *
193  */
194 static int predictor_pole(struct g726_state *state_ptr)
195 {       /* divide by 2 is necessary here to handle negative numbers correctly */
196         return (int)(((sint64)state_ptr->a[1] * state_ptr->sr[1] +
197                       (sint64)state_ptr->a[0] * state_ptr->sr[0]) >> 13) / 2 /* 2^14 */;
198 }
199
200 #else /* NOT_BLI - identical version */
201 /*
202  * fmult()
203  *
204  * returns the integer product of the fixed-point number "an" (1==2^12) and
205  * "floating point" representation (4-bit exponent, 6-bit mantessa) "srn".
206  */
207 static int fmult(int an, int srn)
208 {
209         int             anmag, anexp, anmant;
210         int             wanexp, wanmant;
211         int             retval;
212
213         anmag = (an > 0) ? an : ((-an) & 0x1FFF);
214         anexp = ilog2(anmag) - 5;
215         anmant = (anmag == 0) ? 32 :
216             (anexp >= 0) ? anmag >> anexp : anmag << -anexp;
217         wanexp = anexp + ((srn >> 6) & 0xF) - 13;
218
219         wanmant = (anmant * (srn & 077) + 0x30) >> 4;
220         retval = (wanexp >= 0) ? ((wanmant << wanexp) & 0x7FFF) :
221             (wanmant >> -wanexp);
222
223         return (((an ^ srn) < 0) ? -retval : retval);
224 }
225
226 static int predictor_zero(struct g726_state *state_ptr)
227 {
228         int             i;
229         int             sezi;
230         for (sezi = 0, i = 0; i < 6; i++)                       /* ACCUM */
231                 sezi += fmult(state_ptr->b[i] >> 2, state_ptr->dq[i]);
232         return sezi;
233 }
234
235 static int predictor_pole(struct g726_state *state_ptr)
236 {
237         return (fmult(state_ptr->a[1] >> 2, state_ptr->sr[1]) +
238                         fmult(state_ptr->a[0] >> 2, state_ptr->sr[0]));
239 }
240
241 #endif /* NOT_BLI */
242
243 /*
244  * step_size()
245  *
246  * computes the quantization step size of the adaptive quantizer.
247  *
248  */
249 static int step_size(struct g726_state *state_ptr)
250 {
251         int y, dif, al;
252
253         if (state_ptr->ap >= 256) {
254                 return state_ptr->yu;
255         }
256
257         y = state_ptr->yl >> 6;
258         dif = state_ptr->yu - y;
259         al = state_ptr->ap >> 2;
260
261         if (dif > 0) {
262                 y += (dif * al) >> 6;
263         } else if (dif < 0) {
264                 y += (dif * al + 0x3F) >> 6;
265         }
266         return y;
267 }
268
269 /*
270  * quantize()
271  *
272  * Given a raw sample, 'd', of the difference signal and a
273  * quantization step size scale factor, 'y', this routine returns the
274  * ADPCM codeword to which that sample gets quantized.  The step
275  * size scale factor division operation is done in the log base 2 domain
276  * as a subtraction.
277  */
278 static int quantize(
279         int             d,      /* Raw difference signal sample */
280         int             y,      /* Step size multiplier */
281         int             *table, /* quantization table */
282         int             size)   /* table size of integers */
283 {
284         int             dqm;    /* Magnitude of 'd' */
285         int             exp;    /* Integer part of base 2 log of 'd' */
286         int             mant;   /* Fractional part of base 2 log */
287         int             dl;             /* Log of magnitude of 'd' */
288         int             dln;    /* Step size scale factor normalized log */
289         int             i;
290
291         /*
292          * LOG
293          *
294          * Compute base 2 log of 'd', and store in 'dl'.
295          */
296         dqm = abs(d);
297         exp = ilog2(dqm);
298         if (exp < 0) {
299                 exp = 0;
300         }
301         mant = ((dqm << 7) >> exp) & 0x7F;      /* Fractional portion. */
302         dl = (exp << 7) | mant;
303
304         /*
305          * SUBTB
306          *
307          * "Divide" by step size multiplier.
308          */
309         dln = dl - (y >> 2);
310
311         /*
312          * QUAN
313          *
314          * Obtain codword i for 'd'.
315          */
316         i = quan(dln, table, size);
317         if (d < 0) {                    /* take 1's complement of i */
318                 return ((size << 1) + 1 - i);
319         } else if (i == 0) {            /* take 1's complement of 0 */
320                 return ((size << 1) + 1); /* new in 1988 */
321         } else {
322                 return i;
323         }
324 }
325
326 /*
327  * reconstruct()
328  *
329  * Returns reconstructed difference signal 'dq' obtained from
330  * codeword 'i' and quantization step size scale factor 'y'.
331  * Multiplication is performed in log base 2 domain as addition.
332  */
333 static int reconstruct(
334         int             sign,   /* 0 for non-negative value */
335         int             dqln,   /* G.72x codeword */
336         int             y)      /* Step size multiplier */
337 {
338         int             dql;    /* Log of 'dq' magnitude */
339         int             dex;    /* Integer part of log */
340         int             dqt;
341         int             dq;     /* Reconstructed difference signal sample */
342
343         dql = dqln + (y >> 2);  /* ADDA */
344
345         if (dql < 0) {
346 #ifdef NOT_BLI
347                 return (sign) ? -1 : 1;
348 #else
349                 return (sign) ? -0x8000 : 0;
350 #endif
351         } else {                /* ANTILOG */
352                 dex = (dql >> 7) & 15;
353                 dqt = 128 + (dql & 127);
354 #ifdef NOT_BLI
355                 dq = ((dqt << 19) >> (14 - dex));
356                 return (sign) ? -dq : dq;
357 #else
358                 dq = (dqt << 7) >> (14 - dex);
359                 return (sign) ? (dq - 0x8000) : dq;
360 #endif
361         }
362 }
363
364 /*
365  * update()
366  *
367  * updates the state variables for each output code
368  */
369 static void update(
370         int             code_size,      /* distinguish 723_40 with others */
371         int             y,              /* quantizer step size */
372         int             wi,             /* scale factor multiplier */
373         int             fi,             /* for long/short term energies */
374         int             dq,             /* quantized prediction difference */
375         int             sr,             /* reconstructed signal */
376         int             dqsez,          /* difference from 2-pole predictor */
377         struct g726_state *state_ptr)   /* coder state pointer */
378 {
379         int             cnt;
380         int             mag;            /* Adaptive predictor, FLOAT A */
381 #ifndef NOT_BLI
382         int             exp;
383 #endif
384         int             a2p=0;          /* LIMC */
385         int             a1ul;           /* UPA1 */
386         int             pks1;           /* UPA2 */
387         int             fa1;
388         int             tr;                     /* tone/transition detector */
389         int             ylint, thr2, dqthr;
390         int             ylfrac, thr1;
391         int             pk0;
392
393         pk0 = (dqsez < 0) ? 1 : 0;      /* needed in updating predictor poles */
394
395 #ifdef NOT_BLI
396         mag = abs(dq / 0x1000); /* prediction difference magnitude */
397 #else
398         mag = dq & 0x7FFF;              /* prediction difference magnitude */
399 #endif
400         /* TRANS */
401         ylint = state_ptr->yl >> 15;    /* exponent part of yl */
402         ylfrac = (state_ptr->yl >> 10) & 0x1F;  /* fractional part of yl */
403         thr1 = (32 + ylfrac) << ylint;          /* threshold */
404         thr2 = (ylint > 9) ? 31 << 10 : thr1;   /* limit thr2 to 31 << 10 */
405         dqthr = (thr2 + (thr2 >> 1)) >> 1;      /* dqthr = 0.75 * thr2 */
406         if (state_ptr->td == 0) {               /* signal supposed voice */
407                 tr = 0;
408         } else if (mag <= dqthr) {              /* supposed data, but small mag */
409                 tr = 0;                 /* treated as voice */
410         } else {                                /* signal is data (modem) */
411                 tr = 1;
412         }
413         /*
414          * Quantizer scale factor adaptation.
415          */
416
417         /* FUNCTW & FILTD & DELAY */
418         /* update non-steady state step size multiplier */
419         state_ptr->yu = y + ((wi - y) >> 5);
420
421         /* LIMB */
422         if (state_ptr->yu < 544) {      /* 544 <= yu <= 5120 */
423                 state_ptr->yu = 544;
424         } else if (state_ptr->yu > 5120) {
425                 state_ptr->yu = 5120;
426         }
427
428         /* FILTE & DELAY */
429         /* update steady state step size multiplier */
430         state_ptr->yl += state_ptr->yu + ((-state_ptr->yl) >> 6);
431
432         /*
433          * Adaptive predictor coefficients.
434          */
435         if (tr == 1) {                  /* reset a's and b's for modem signal */
436                 state_ptr->a[0] = 0;
437                 state_ptr->a[1] = 0;
438                 state_ptr->b[0] = 0;
439                 state_ptr->b[1] = 0;
440                 state_ptr->b[2] = 0;
441                 state_ptr->b[3] = 0;
442                 state_ptr->b[4] = 0;
443                 state_ptr->b[5] = 0;
444         } else {                        /* update a's and b's */
445                 pks1 = pk0 ^ state_ptr->pk[0];          /* UPA2 */
446
447                 /* update predictor pole a[1] */
448                 a2p = state_ptr->a[1] - (state_ptr->a[1] >> 7);
449                 if (dqsez != 0) {
450                         fa1 = (pks1) ? state_ptr->a[0] : -state_ptr->a[0];
451                         if (fa1 < -8191) {      /* a2p = function of fa1 */
452                                 a2p -= 0x100;
453                         } else if (fa1 > 8191) {
454                                 a2p += 0xFF;
455                         } else {
456                                 a2p += fa1 >> 5;
457                         }
458
459                         if (pk0 ^ state_ptr->pk[1]) {
460                                 /* LIMC */
461                                 if (a2p <= -12160) {
462                                         a2p = -12288;
463                                 } else if (a2p >= 12416) {
464                                         a2p = 12288;
465                                 } else {
466                                         a2p -= 0x80;
467                                 }
468                         } else if (a2p <= -12416) {
469                                 a2p = -12288;
470                         } else if (a2p >= 12160) {
471                                 a2p = 12288;
472                         } else {
473                                 a2p += 0x80;
474                         }
475                 }
476
477                 /* TRIGB & DELAY */
478                 state_ptr->a[1] = a2p;
479
480                 /* UPA1 */
481                 /* update predictor pole a[0] */
482                 state_ptr->a[0] -= state_ptr->a[0] >> 8;
483                 if (dqsez != 0) {
484                         if (pks1 == 0)
485                                 state_ptr->a[0] += 192;
486                         else
487                                 state_ptr->a[0] -= 192;
488                 }
489                 /* LIMD */
490                 a1ul = 15360 - a2p;
491                 if (state_ptr->a[0] < -a1ul) {
492                         state_ptr->a[0] = -a1ul;
493                 } else if (state_ptr->a[0] > a1ul) {
494                         state_ptr->a[0] = a1ul;
495                 }
496
497                 /* UPB : update predictor zeros b[6] */
498                 for (cnt = 0; cnt < 6; cnt++) {
499                         if (code_size == 5) {           /* for 40Kbps G.723 */
500                                 state_ptr->b[cnt] -= state_ptr->b[cnt] >> 9;
501                         } else {                        /* for G.721 and 24Kbps G.723 */
502                                 state_ptr->b[cnt] -= state_ptr->b[cnt] >> 8;
503                         }
504                         if (mag) {      /* XOR */
505                                 if ((dq ^ state_ptr->dq[cnt]) >= 0) {
506                                         state_ptr->b[cnt] += 128;
507                                 } else {
508                                         state_ptr->b[cnt] -= 128;
509                                 }
510                         }
511                 }
512         }
513
514         for (cnt = 5; cnt > 0; cnt--)
515                 state_ptr->dq[cnt] = state_ptr->dq[cnt-1];
516 #ifdef NOT_BLI
517         state_ptr->dq[0] = dq;
518 #else
519         /* FLOAT A : convert dq[0] to 4-bit exp, 6-bit mantissa f.p. */
520         if (mag == 0) {
521                 state_ptr->dq[0] = (dq >= 0) ? 0x20 : 0x20 - 0x400;
522         } else {
523                 exp = ilog2(mag) + 1;
524                 state_ptr->dq[0] = (dq >= 0) ?
525                     (exp << 6) + ((mag << 6) >> exp) :
526                     (exp << 6) + ((mag << 6) >> exp) - 0x400;
527         }
528 #endif
529
530         state_ptr->sr[1] = state_ptr->sr[0];
531 #ifdef NOT_BLI
532         state_ptr->sr[0] = sr;
533 #else
534         /* FLOAT B : convert sr to 4-bit exp., 6-bit mantissa f.p. */
535         if (sr == 0) {
536                 state_ptr->sr[0] = 0x20;
537         } else if (sr > 0) {
538                 exp = ilog2(sr) + 1;
539                 state_ptr->sr[0] = (exp << 6) + ((sr << 6) >> exp);
540         } else if (sr > -0x8000) {
541                 mag = -sr;
542                 exp = ilog2(mag) + 1;
543                 state_ptr->sr[0] =  (exp << 6) + ((mag << 6) >> exp) - 0x400;
544         } else
545                 state_ptr->sr[0] = 0x20 - 0x400;
546 #endif
547
548         /* DELAY A */
549         state_ptr->pk[1] = state_ptr->pk[0];
550         state_ptr->pk[0] = pk0;
551
552         /* TONE */
553         if (tr == 1) {          /* this sample has been treated as data */
554                 state_ptr->td = 0;      /* next one will be treated as voice */
555         } else if (a2p < -11776) {      /* small sample-to-sample correlation */
556                 state_ptr->td = 1;      /* signal may be data */
557         } else {                                /* signal is voice */
558                 state_ptr->td = 0;
559         }
560
561         /*
562          * Adaptation speed control.
563          */
564         state_ptr->dms += (fi - state_ptr->dms) >> 5;           /* FILTA */
565         state_ptr->dml += (((fi << 2) - state_ptr->dml) >> 7);  /* FILTB */
566
567         if (tr == 1) {
568                 state_ptr->ap = 256;
569         } else if (y < 1536) {                                  /* SUBTC */
570                 state_ptr->ap += (0x200 - state_ptr->ap) >> 4;
571         } else if (state_ptr->td == 1) {
572                 state_ptr->ap += (0x200 - state_ptr->ap) >> 4;
573         } else if (abs((state_ptr->dms << 2) - state_ptr->dml) >=
574             (state_ptr->dml >> 3)) {
575                 state_ptr->ap += (0x200 - state_ptr->ap) >> 4;
576         } else {
577                 state_ptr->ap += (-state_ptr->ap) >> 4;
578         }
579 }
580
581 /*
582  * g726_decode()
583  *
584  * Description:
585  *
586  * Decodes a 4-bit code of G.726-32 encoded data of i and
587  * returns the resulting linear PCM, A-law or u-law value.
588  * return -1 for unknown out_coding value.
589  */
590 static int g726_decode(int      i, struct g726_state *state_ptr)
591 {
592         int             sezi, sez, se;  /* ACCUM */
593         int             y;                      /* MIX */
594         int             sr;                     /* ADDB */
595         int             dq;
596         int             dqsez;
597
598         i &= 0x0f;                      /* mask to get proper bits */
599 #ifdef NOT_BLI
600         sezi = predictor_zero(state_ptr);
601         sez = sezi;
602         se = sezi + predictor_pole(state_ptr);  /* estimated signal */
603 #else
604         sezi = predictor_zero(state_ptr);
605         sez = sezi >> 1;
606         se = (sezi + predictor_pole(state_ptr)) >> 1;   /* estimated signal */
607 #endif
608
609         y = step_size(state_ptr);       /* dynamic quantizer step size */
610
611         dq = reconstruct(i & 8, _dqlntab[i], y); /* quantized diff. */
612
613 #ifdef NOT_BLI
614         sr = se + dq;                           /* reconst. signal */
615         dqsez = dq + sez;                       /* pole prediction diff. */
616 #else
617         sr = (dq < 0) ? se - (dq & 0x3FFF) : se + dq;   /* reconst. signal */
618         dqsez = sr - se + sez;          /* pole prediction diff. */
619 #endif
620
621         update(4, y, _witab[i] << 5, _fitab[i], dq, sr, dqsez, state_ptr);
622
623 #ifdef NOT_BLI
624         return (sr >> 10);      /* sr was 26-bit dynamic range */
625 #else
626         return (sr << 2);       /* sr was 14-bit dynamic range */
627 #endif
628 }
629
630 /*
631  * g726_encode()
632  *
633  * Encodes the input vale of linear PCM, A-law or u-law data sl and returns
634  * the resulting code. -1 is returned for unknown input coding value.
635  */
636 static int g726_encode(int sl, struct g726_state *state_ptr)
637 {
638         int             sezi, se, sez;          /* ACCUM */
639         int             d;                      /* SUBTA */
640         int             sr;                     /* ADDB */
641         int             y;                      /* MIX */
642         int             dqsez;                  /* ADDC */
643         int             dq, i;
644
645 #ifdef NOT_BLI
646         sl <<= 10;                      /* 26-bit dynamic range */
647
648         sezi = predictor_zero(state_ptr);
649         sez = sezi;
650         se = sezi + predictor_pole(state_ptr);  /* estimated signal */
651 #else
652         sl >>= 2;                       /* 14-bit dynamic range */
653
654         sezi = predictor_zero(state_ptr);
655         sez = sezi >> 1;
656         se = (sezi + predictor_pole(state_ptr)) >> 1;   /* estimated signal */
657 #endif
658
659         d = sl - se;                            /* estimation difference */
660
661         /* quantize the prediction difference */
662         y = step_size(state_ptr);               /* quantizer step size */
663 #ifdef NOT_BLI
664         d /= 0x1000;
665 #endif
666         i = quantize(d, y, qtab_721, 7);        /* i = G726 code */
667
668         dq = reconstruct(i & 8, _dqlntab[i], y);        /* quantized est diff */
669
670 #ifdef NOT_BLI
671         sr = se + dq;                           /* reconst. signal */
672         dqsez = dq + sez;                       /* pole prediction diff. */
673 #else
674         sr = (dq < 0) ? se - (dq & 0x3FFF) : se + dq;   /* reconst. signal */
675         dqsez = sr - se + sez;                  /* pole prediction diff. */
676 #endif
677
678         update(4, y, _witab[i] << 5, _fitab[i], dq, sr, dqsez, state_ptr);
679
680         return i;
681 }
682
683 /*
684  * Private workspace for translating signed linear signals to G726.
685  * Don't bother to define two distinct structs.
686  */
687
688 struct g726_coder_pvt {
689         /* buffer any odd byte in input - 0x80 + (value & 0xf) if present */
690         unsigned char next_flag;
691         struct g726_state g726;
692 };
693
694 /*! \brief init a new instance of g726_coder_pvt. */
695 static int lintog726_new(struct ast_trans_pvt *pvt)
696 {
697         struct g726_coder_pvt *tmp = pvt->pvt;
698
699         g726_init_state(&tmp->g726);
700
701         return 0;
702 }
703
704 /*! \brief decode packed 4-bit G726 values (AAL2 packing) and store in buffer. */
705 static int g726aal2tolin_framein (struct ast_trans_pvt *pvt, struct ast_frame *f)
706 {
707         struct g726_coder_pvt *tmp = pvt->pvt;
708         unsigned char *src = f->data.ptr;
709         int16_t *dst = pvt->outbuf.i16 + pvt->samples;
710         unsigned int i;
711
712         for (i = 0; i < f->datalen; i++) {
713                 *dst++ = g726_decode((src[i] >> 4) & 0xf, &tmp->g726);
714                 *dst++ = g726_decode(src[i] & 0x0f, &tmp->g726);
715         }
716
717         pvt->samples += f->samples;
718         pvt->datalen += 2 * f->samples; /* 2 bytes/sample */
719
720         return 0;
721 }
722
723 /*! \brief compress and store data (4-bit G726 samples, AAL2 packing) in outbuf */
724 static int lintog726aal2_framein(struct ast_trans_pvt *pvt, struct ast_frame *f)
725 {
726         struct g726_coder_pvt *tmp = pvt->pvt;
727         int16_t *src = f->data.ptr;
728         unsigned int i;
729
730         for (i = 0; i < f->samples; i++) {
731                 unsigned char d = g726_encode(src[i], &tmp->g726); /* this sample */
732
733                 if (tmp->next_flag & 0x80) {    /* merge with leftover sample */
734                         pvt->outbuf.c[pvt->datalen++] = ((tmp->next_flag & 0xf)<< 4) | d;
735                         pvt->samples += 2;      /* 2 samples per byte */
736                         tmp->next_flag = 0;
737                 } else {
738                         tmp->next_flag = 0x80 | d;
739                 }
740         }
741
742         return 0;
743 }
744
745 /*! \brief decode packed 4-bit G726 values (RFC3551 packing) and store in buffer. */
746 static int g726tolin_framein (struct ast_trans_pvt *pvt, struct ast_frame *f)
747 {
748         struct g726_coder_pvt *tmp = pvt->pvt;
749         unsigned char *src = f->data.ptr;
750         int16_t *dst = pvt->outbuf.i16 + pvt->samples;
751         unsigned int i;
752
753         for (i = 0; i < f->datalen; i++) {
754                 *dst++ = g726_decode(src[i] & 0x0f, &tmp->g726);
755                 *dst++ = g726_decode((src[i] >> 4) & 0xf, &tmp->g726);
756         }
757
758         pvt->samples += f->samples;
759         pvt->datalen += 2 * f->samples; /* 2 bytes/sample */
760
761         return 0;
762 }
763
764 /*! \brief compress and store data (4-bit G726 samples, RFC3551 packing) in outbuf */
765 static int lintog726_framein(struct ast_trans_pvt *pvt, struct ast_frame *f)
766 {
767         struct g726_coder_pvt *tmp = pvt->pvt;
768         int16_t *src = f->data.ptr;
769         unsigned int i;
770
771         for (i = 0; i < f->samples; i++) {
772                 unsigned char d = g726_encode(src[i], &tmp->g726); /* this sample */
773
774                 if (tmp->next_flag & 0x80) {    /* merge with leftover sample */
775                         pvt->outbuf.c[pvt->datalen++] = (d << 4) | (tmp->next_flag & 0xf);
776                         pvt->samples += 2;      /* 2 samples per byte */
777                         tmp->next_flag = 0;
778                 } else {
779                         tmp->next_flag = 0x80 | d;
780                 }
781         }
782
783         return 0;
784 }
785
786 static struct ast_translator g726tolin = {
787         .name = "g726tolin",
788         .src_codec = {
789                 .name = "g726",
790                 .type = AST_MEDIA_TYPE_AUDIO,
791                 .sample_rate = 8000,
792         },
793         .dst_codec = {
794                 .name = "slin",
795                 .type = AST_MEDIA_TYPE_AUDIO,
796                 .sample_rate = 8000,
797         },
798         .format = "slin",
799         .newpvt = lintog726_new,        /* same for both directions */
800         .framein = g726tolin_framein,
801         .sample = g726_sample,
802         .desc_size = sizeof(struct g726_coder_pvt),
803         .buffer_samples = BUFFER_SAMPLES,
804         .buf_size = BUFFER_SAMPLES * 2,
805 };
806
807 static struct ast_translator lintog726 = {
808         .name = "lintog726",
809         .src_codec = {
810                 .name = "slin",
811                 .type = AST_MEDIA_TYPE_AUDIO,
812                 .sample_rate = 8000,
813         },
814         .dst_codec = {
815                 .name = "g726",
816                 .type = AST_MEDIA_TYPE_AUDIO,
817                 .sample_rate = 8000,
818         },
819         .format = "g726",
820         .newpvt = lintog726_new,        /* same for both directions */
821         .framein = lintog726_framein,
822         .sample = slin8_sample,
823         .desc_size = sizeof(struct g726_coder_pvt),
824         .buffer_samples = BUFFER_SAMPLES,
825         .buf_size = BUFFER_SAMPLES/2,
826 };
827
828 static struct ast_translator g726aal2tolin = {
829         .name = "g726aal2tolin",
830         .src_codec = {
831                 .name = "g726aal2",
832                 .type = AST_MEDIA_TYPE_AUDIO,
833                 .sample_rate = 8000,
834         },
835         .dst_codec = {
836                 .name = "slin",
837                 .type = AST_MEDIA_TYPE_AUDIO,
838                 .sample_rate = 8000,
839         },
840         .format = "slin",
841         .newpvt = lintog726_new,        /* same for both directions */
842         .framein = g726aal2tolin_framein,
843         .sample = g726_sample,
844         .desc_size = sizeof(struct g726_coder_pvt),
845         .buffer_samples = BUFFER_SAMPLES,
846         .buf_size = BUFFER_SAMPLES * 2,
847 };
848
849 static struct ast_translator lintog726aal2 = {
850         .name = "lintog726aal2",
851         .src_codec = {
852                 .name = "slin",
853                 .type = AST_MEDIA_TYPE_AUDIO,
854                 .sample_rate = 8000,
855         },
856         .dst_codec = {
857                 .name = "g726aal2",
858                 .type = AST_MEDIA_TYPE_AUDIO,
859                 .sample_rate = 8000,
860         },
861         .format = "g726aal2",
862         .newpvt = lintog726_new,        /* same for both directions */
863         .framein = lintog726aal2_framein,
864         .sample = slin8_sample,
865         .desc_size = sizeof(struct g726_coder_pvt),
866         .buffer_samples = BUFFER_SAMPLES,
867         .buf_size = BUFFER_SAMPLES / 2,
868 };
869
870 static int unload_module(void)
871 {
872         int res = 0;
873
874         res |= ast_unregister_translator(&g726tolin);
875         res |= ast_unregister_translator(&lintog726);
876
877         res |= ast_unregister_translator(&g726aal2tolin);
878         res |= ast_unregister_translator(&lintog726aal2);
879
880         return res;
881 }
882
883 static int load_module(void)
884 {
885         int res = 0;
886
887         res |= ast_register_translator(&g726tolin);
888         res |= ast_register_translator(&lintog726);
889
890         res |= ast_register_translator(&g726aal2tolin);
891         res |= ast_register_translator(&lintog726aal2);
892
893         if (res) {
894                 unload_module();
895                 return AST_MODULE_LOAD_FAILURE;
896         }       
897
898         return AST_MODULE_LOAD_SUCCESS;
899 }
900
901 AST_MODULE_INFO(ASTERISK_GPL_KEY, AST_MODFLAG_DEFAULT, "ITU G.726-32kbps G726 Transcoder",
902                 .support_level = AST_MODULE_SUPPORT_CORE,
903                 .load = load_module,
904                 .unload = unload_module,
905                );