527363de1d2920f97e1a3e4ad22adf8a1ad2e37f
[asterisk/asterisk.git] / codecs / codec_g726.c
1 /*
2  * Asterisk -- An open source telephony toolkit.
3  *
4  * Copyright (C) 1999 - 2005, Digium, Inc.
5  *
6  * Mark Spencer <markster@digium.com>
7  *
8  * Based on frompcm.c and topcm.c from the Emiliano MIPL browser/
9  * interpreter.  See http://www.bsdtelephony.com.mx
10  *
11  * See http://www.asterisk.org for more information about
12  * the Asterisk project. Please do not directly contact
13  * any of the maintainers of this project for assistance;
14  * the project provides a web site, mailing lists and IRC
15  * channels for your use.
16  *
17  * This program is free software, distributed under the terms of
18  * the GNU General Public License Version 2. See the LICENSE file
19  * at the top of the source tree.
20  */
21
22
23 /*! \file
24  *
25  * \brief codec_g726.c - translate between signed linear and ITU G.726-32kbps
26  *
27  */
28
29 #include <fcntl.h>
30 #include <netinet/in.h>
31 #include <stdio.h>
32 #include <stdlib.h>
33 #include <string.h>
34 #include <unistd.h>
35
36 #include "asterisk.h"
37
38 ASTERISK_FILE_VERSION(__FILE__, "$Revision$")
39
40 #include "asterisk/lock.h"
41 #include "asterisk/logger.h"
42 #include "asterisk/module.h"
43 #include "asterisk/config.h"
44 #include "asterisk/options.h"
45 #include "asterisk/translate.h"
46 #include "asterisk/channel.h"
47
48 #define WANT_ASM
49 #include "log2comp.h"
50
51 /* define NOT_BLI to use a faster but not bit-level identical version */
52 /* #define NOT_BLI */
53
54 #if defined(NOT_BLI)
55 #       if defined(_MSC_VER)
56 typedef __int64 sint64;
57 #       elif defined(__GNUC__)
58 typedef long long sint64;
59 #       else
60 #               error 64-bit integer type is not defined for your compiler/platform
61 #       endif
62 #endif
63
64 #define BUFFER_SIZE   8096      /* size for the translation buffers */
65 #define BUF_SHIFT       5
66
67 AST_MUTEX_DEFINE_STATIC(localuser_lock);
68 static int localusecnt = 0;
69
70 static char *tdesc = "ITU G.726-32kbps G726 Transcoder";
71
72 static int useplc = 0;
73
74 /* Sample frame data */
75
76 #include "slin_g726_ex.h"
77 #include "g726_slin_ex.h"
78
79 /*
80  * The following is the definition of the state structure
81  * used by the G.721/G.723 encoder and decoder to preserve their internal
82  * state between successive calls.  The meanings of the majority
83  * of the state structure fields are explained in detail in the
84  * CCITT Recommendation G.721.  The field names are essentially indentical
85  * to variable names in the bit level description of the coding algorithm
86  * included in this Recommendation.
87  */
88 struct g726_state {
89         long yl;        /* Locked or steady state step size multiplier. */
90         int yu;         /* Unlocked or non-steady state step size multiplier. */
91         int dms;        /* Short term energy estimate. */
92         int dml;        /* Long term energy estimate. */
93         int ap;         /* Linear weighting coefficient of 'yl' and 'yu'. */
94
95         int a[2];       /* Coefficients of pole portion of prediction filter.
96                                  * stored as fixed-point 1==2^14 */
97         int b[6];       /* Coefficients of zero portion of prediction filter.
98                                  * stored as fixed-point 1==2^14 */
99         int pk[2];      /* Signs of previous two samples of a partially
100                          * reconstructed signal.
101                          */
102         int dq[6];  /* Previous 6 samples of the quantized difference signal
103                                  * stored as fixed point 1==2^12,
104                                  * or in internal floating point format */
105         int sr[2];      /* Previous 2 samples of the quantized difference signal
106                                  * stored as fixed point 1==2^12,
107                                  * or in internal floating point format */
108         int td; /* delayed tone detect, new in 1988 version */
109 };
110
111
112
113 static int qtab_721[7] = {-124, 80, 178, 246, 300, 349, 400};
114 /*
115  * Maps G.721 code word to reconstructed scale factor normalized log
116  * magnitude values.
117  */
118 static int _dqlntab[16] = {-2048, 4, 135, 213, 273, 323, 373, 425,
119                                 425, 373, 323, 273, 213, 135, 4, -2048};
120
121 /* Maps G.721 code word to log of scale factor multiplier. */
122 static int _witab[16] = {-12, 18, 41, 64, 112, 198, 355, 1122,
123                                 1122, 355, 198, 112, 64, 41, 18, -12};
124 /*
125  * Maps G.721 code words to a set of values whose long and short
126  * term averages are computed and then compared to give an indication
127  * how stationary (steady state) the signal is.
128  */
129 static int _fitab[16] = {0, 0, 0, 0x200, 0x200, 0x200, 0x600, 0xE00,
130                                 0xE00, 0x600, 0x200, 0x200, 0x200, 0, 0, 0};
131
132 /* Deprecated
133 static int power2[15] = {1, 2, 4, 8, 0x10, 0x20, 0x40, 0x80,
134                         0x100, 0x200, 0x400, 0x800, 0x1000, 0x2000, 0x4000};
135 */
136
137 /*
138  * g72x_init_state()
139  *
140  * This routine initializes and/or resets the g726_state structure
141  * pointed to by 'state_ptr'.
142  * All the initial state values are specified in the CCITT G.721 document.
143  */
144 static void g726_init_state(struct g726_state *state_ptr)
145 {
146         int             cnta;
147
148         state_ptr->yl = 34816;
149         state_ptr->yu = 544;
150         state_ptr->dms = 0;
151         state_ptr->dml = 0;
152         state_ptr->ap = 0;
153         for (cnta = 0; cnta < 2; cnta++)
154         {
155                 state_ptr->a[cnta] = 0;
156                 state_ptr->pk[cnta] = 0;
157 #ifdef NOT_BLI
158                 state_ptr->sr[cnta] = 1;
159 #else
160                 state_ptr->sr[cnta] = 32;
161 #endif
162         }
163         for (cnta = 0; cnta < 6; cnta++)
164         {
165                 state_ptr->b[cnta] = 0;
166 #ifdef NOT_BLI
167                 state_ptr->dq[cnta] = 1;
168 #else
169                 state_ptr->dq[cnta] = 32;
170 #endif
171         }
172         state_ptr->td = 0;
173 }
174
175 /*
176  * quan()
177  *
178  * quantizes the input val against the table of integers.
179  * It returns i if table[i - 1] <= val < table[i].
180  *
181  * Using linear search for simple coding.
182  */
183 static int quan(int val, int *table, int size)
184 {
185         int             i;
186
187         for (i = 0; i < size && val >= *table; ++i, ++table)
188                 ;
189         return (i);
190 }
191
192 #ifdef NOT_BLI /* faster non-identical version */
193
194 /*
195  * predictor_zero()
196  *
197  * computes the estimated signal from 6-zero predictor.
198  *
199  */
200 static int predictor_zero(struct g726_state *state_ptr)
201 {       /* divide by 2 is necessary here to handle negative numbers correctly */
202         int i;
203         sint64 sezi;
204         for (sezi = 0, i = 0; i < 6; i++)                       /* ACCUM */
205                 sezi += (sint64)state_ptr->b[i] * state_ptr->dq[i];
206         return (int)(sezi >> 13) / 2 /* 2^14 */;
207 }
208
209 /*
210  * predictor_pole()
211  *
212  * computes the estimated signal from 2-pole predictor.
213  *
214  */
215 static int predictor_pole(struct g726_state *state_ptr)
216 {       /* divide by 2 is necessary here to handle negative numbers correctly */
217         return (int)(((sint64)state_ptr->a[1] * state_ptr->sr[1] +
218                       (sint64)state_ptr->a[0] * state_ptr->sr[0]) >> 13) / 2 /* 2^14 */;
219 }
220
221 #else /* NOT_BLI - identical version */
222 /*
223  * fmult()
224  *
225  * returns the integer product of the fixed-point number "an" (1==2^12) and
226  * "floating point" representation (4-bit exponent, 6-bit mantessa) "srn".
227  */
228 static int fmult(int an, int srn)
229 {
230         int             anmag, anexp, anmant;
231         int             wanexp, wanmant;
232         int             retval;
233
234         anmag = (an > 0) ? an : ((-an) & 0x1FFF);
235         anexp = ilog2(anmag) - 5;
236         anmant = (anmag == 0) ? 32 :
237             (anexp >= 0) ? anmag >> anexp : anmag << -anexp;
238         wanexp = anexp + ((srn >> 6) & 0xF) - 13;
239
240         wanmant = (anmant * (srn & 077) + 0x30) >> 4;
241         retval = (wanexp >= 0) ? ((wanmant << wanexp) & 0x7FFF) :
242             (wanmant >> -wanexp);
243
244         return (((an ^ srn) < 0) ? -retval : retval);
245 }
246
247 static int predictor_zero(struct g726_state *state_ptr)
248 {
249         int             i;
250         int             sezi;
251         for (sezi = 0, i = 0; i < 6; i++)                       /* ACCUM */
252                 sezi += fmult(state_ptr->b[i] >> 2, state_ptr->dq[i]);
253         return sezi;
254 }
255
256 static int predictor_pole(struct g726_state *state_ptr)
257 {
258         return (fmult(state_ptr->a[1] >> 2, state_ptr->sr[1]) +
259                         fmult(state_ptr->a[0] >> 2, state_ptr->sr[0]));
260 }
261
262 #endif /* NOT_BLI */
263
264 /*
265  * step_size()
266  *
267  * computes the quantization step size of the adaptive quantizer.
268  *
269  */
270 static int step_size(struct g726_state *state_ptr)
271 {
272         int             y;
273         int             dif;
274         int             al;
275
276         if (state_ptr->ap >= 256)
277                 return (state_ptr->yu);
278         else {
279                 y = state_ptr->yl >> 6;
280                 dif = state_ptr->yu - y;
281                 al = state_ptr->ap >> 2;
282                 if (dif > 0)
283                         y += (dif * al) >> 6;
284                 else if (dif < 0)
285                         y += (dif * al + 0x3F) >> 6;
286                 return (y);
287         }
288 }
289
290 /*
291  * quantize()
292  *
293  * Given a raw sample, 'd', of the difference signal and a
294  * quantization step size scale factor, 'y', this routine returns the
295  * ADPCM codeword to which that sample gets quantized.  The step
296  * size scale factor division operation is done in the log base 2 domain
297  * as a subtraction.
298  */
299 static int quantize(
300         int             d,      /* Raw difference signal sample */
301         int             y,      /* Step size multiplier */
302         int             *table, /* quantization table */
303         int             size)   /* table size of integers */
304 {
305         int             dqm;    /* Magnitude of 'd' */
306         int             exp;    /* Integer part of base 2 log of 'd' */
307         int             mant;   /* Fractional part of base 2 log */
308         int             dl;             /* Log of magnitude of 'd' */
309         int             dln;    /* Step size scale factor normalized log */
310         int             i;
311
312         /*
313          * LOG
314          *
315          * Compute base 2 log of 'd', and store in 'dl'.
316          */
317         dqm = abs(d);
318         exp = ilog2(dqm);
319         if (exp < 0)
320                 exp = 0;
321         mant = ((dqm << 7) >> exp) & 0x7F;      /* Fractional portion. */
322         dl = (exp << 7) | mant;
323
324         /*
325          * SUBTB
326          *
327          * "Divide" by step size multiplier.
328          */
329         dln = dl - (y >> 2);
330
331         /*
332          * QUAN
333          *
334          * Obtain codword i for 'd'.
335          */
336         i = quan(dln, table, size);
337         if (d < 0)                      /* take 1's complement of i */
338                 return ((size << 1) + 1 - i);
339         else if (i == 0)                /* take 1's complement of 0 */
340                 return ((size << 1) + 1); /* new in 1988 */
341         else
342                 return (i);
343 }
344
345 /*
346  * reconstruct()
347  *
348  * Returns reconstructed difference signal 'dq' obtained from
349  * codeword 'i' and quantization step size scale factor 'y'.
350  * Multiplication is performed in log base 2 domain as addition.
351  */
352 static int reconstruct(
353         int             sign,   /* 0 for non-negative value */
354         int             dqln,   /* G.72x codeword */
355         int             y)      /* Step size multiplier */
356 {
357         int             dql;    /* Log of 'dq' magnitude */
358         int             dex;    /* Integer part of log */
359         int             dqt;
360         int             dq;     /* Reconstructed difference signal sample */
361
362         dql = dqln + (y >> 2);  /* ADDA */
363
364         if (dql < 0) {
365 #ifdef NOT_BLI
366                 return (sign) ? -1 : 1;
367 #else
368                 return (sign) ? -0x8000 : 0;
369 #endif
370         } else {                /* ANTILOG */
371                 dex = (dql >> 7) & 15;
372                 dqt = 128 + (dql & 127);
373 #ifdef NOT_BLI
374                 dq = ((dqt << 19) >> (14 - dex));
375                 return (sign) ? -dq : dq;
376 #else
377                 dq = (dqt << 7) >> (14 - dex);
378                 return (sign) ? (dq - 0x8000) : dq;
379 #endif
380         }
381 }
382
383 /*
384  * update()
385  *
386  * updates the state variables for each output code
387  */
388 static void update(
389         int             code_size,      /* distinguish 723_40 with others */
390         int             y,              /* quantizer step size */
391         int             wi,             /* scale factor multiplier */
392         int             fi,             /* for long/short term energies */
393         int             dq,             /* quantized prediction difference */
394         int             sr,             /* reconstructed signal */
395         int             dqsez,          /* difference from 2-pole predictor */
396         struct g726_state *state_ptr)   /* coder state pointer */
397 {
398         int             cnt;
399         int             mag;            /* Adaptive predictor, FLOAT A */
400 #ifndef NOT_BLI
401         int             exp;
402 #endif
403         int             a2p=0;          /* LIMC */
404         int             a1ul;           /* UPA1 */
405         int             pks1;           /* UPA2 */
406         int             fa1;
407         int             tr;                     /* tone/transition detector */
408         int             ylint, thr2, dqthr;
409         int             ylfrac, thr1;
410         int             pk0;
411
412         pk0 = (dqsez < 0) ? 1 : 0;      /* needed in updating predictor poles */
413
414 #ifdef NOT_BLI
415         mag = abs(dq / 0x1000); /* prediction difference magnitude */
416 #else
417         mag = dq & 0x7FFF;              /* prediction difference magnitude */
418 #endif
419         /* TRANS */
420         ylint = state_ptr->yl >> 15;    /* exponent part of yl */
421         ylfrac = (state_ptr->yl >> 10) & 0x1F;  /* fractional part of yl */
422         thr1 = (32 + ylfrac) << ylint;          /* threshold */
423         thr2 = (ylint > 9) ? 31 << 10 : thr1;   /* limit thr2 to 31 << 10 */
424         dqthr = (thr2 + (thr2 >> 1)) >> 1;      /* dqthr = 0.75 * thr2 */
425         if (state_ptr->td == 0)         /* signal supposed voice */
426                 tr = 0;
427         else if (mag <= dqthr)          /* supposed data, but small mag */
428                 tr = 0;                 /* treated as voice */
429         else                            /* signal is data (modem) */
430                 tr = 1;
431
432         /*
433          * Quantizer scale factor adaptation.
434          */
435
436         /* FUNCTW & FILTD & DELAY */
437         /* update non-steady state step size multiplier */
438         state_ptr->yu = y + ((wi - y) >> 5);
439
440         /* LIMB */
441         if (state_ptr->yu < 544)        /* 544 <= yu <= 5120 */
442                 state_ptr->yu = 544;
443         else if (state_ptr->yu > 5120)
444                 state_ptr->yu = 5120;
445
446         /* FILTE & DELAY */
447         /* update steady state step size multiplier */
448         state_ptr->yl += state_ptr->yu + ((-state_ptr->yl) >> 6);
449
450         /*
451          * Adaptive predictor coefficients.
452          */
453         if (tr == 1) {                  /* reset a's and b's for modem signal */
454                 state_ptr->a[0] = 0;
455                 state_ptr->a[1] = 0;
456                 state_ptr->b[0] = 0;
457                 state_ptr->b[1] = 0;
458                 state_ptr->b[2] = 0;
459                 state_ptr->b[3] = 0;
460                 state_ptr->b[4] = 0;
461                 state_ptr->b[5] = 0;
462         } else {                        /* update a's and b's */
463                 pks1 = pk0 ^ state_ptr->pk[0];          /* UPA2 */
464
465                 /* update predictor pole a[1] */
466                 a2p = state_ptr->a[1] - (state_ptr->a[1] >> 7);
467                 if (dqsez != 0) {
468                         fa1 = (pks1) ? state_ptr->a[0] : -state_ptr->a[0];
469                         if (fa1 < -8191)        /* a2p = function of fa1 */
470                                 a2p -= 0x100;
471                         else if (fa1 > 8191)
472                                 a2p += 0xFF;
473                         else
474                                 a2p += fa1 >> 5;
475
476                         if (pk0 ^ state_ptr->pk[1])
477                                 /* LIMC */
478                                 if (a2p <= -12160)
479                                         a2p = -12288;
480                                 else if (a2p >= 12416)
481                                         a2p = 12288;
482                                 else
483                                         a2p -= 0x80;
484                         else if (a2p <= -12416)
485                                 a2p = -12288;
486                         else if (a2p >= 12160)
487                                 a2p = 12288;
488                         else
489                                 a2p += 0x80;
490                 }
491
492                 /* TRIGB & DELAY */
493                 state_ptr->a[1] = a2p;
494
495                 /* UPA1 */
496                 /* update predictor pole a[0] */
497                 state_ptr->a[0] -= state_ptr->a[0] >> 8;
498                 if (dqsez != 0) {
499                         if (pks1 == 0)
500                                 state_ptr->a[0] += 192;
501                         else
502                                 state_ptr->a[0] -= 192;
503                 }
504                 /* LIMD */
505                 a1ul = 15360 - a2p;
506                 if (state_ptr->a[0] < -a1ul)
507                         state_ptr->a[0] = -a1ul;
508                 else if (state_ptr->a[0] > a1ul)
509                         state_ptr->a[0] = a1ul;
510
511                 /* UPB : update predictor zeros b[6] */
512                 for (cnt = 0; cnt < 6; cnt++) {
513                         if (code_size == 5)             /* for 40Kbps G.723 */
514                                 state_ptr->b[cnt] -= state_ptr->b[cnt] >> 9;
515                         else                    /* for G.721 and 24Kbps G.723 */
516                                 state_ptr->b[cnt] -= state_ptr->b[cnt] >> 8;
517                         if (mag)
518                         {       /* XOR */
519                                 if ((dq ^ state_ptr->dq[cnt]) >= 0)
520                                         state_ptr->b[cnt] += 128;
521                                 else
522                                         state_ptr->b[cnt] -= 128;
523                         }
524                 }
525         }
526
527         for (cnt = 5; cnt > 0; cnt--)
528                 state_ptr->dq[cnt] = state_ptr->dq[cnt-1];
529 #ifdef NOT_BLI
530         state_ptr->dq[0] = dq;
531 #else
532         /* FLOAT A : convert dq[0] to 4-bit exp, 6-bit mantissa f.p. */
533         if (mag == 0) {
534                 state_ptr->dq[0] = (dq >= 0) ? 0x20 : 0x20 - 0x400;
535         } else {
536                 exp = ilog2(mag) + 1;
537                 state_ptr->dq[0] = (dq >= 0) ?
538                     (exp << 6) + ((mag << 6) >> exp) :
539                     (exp << 6) + ((mag << 6) >> exp) - 0x400;
540         }
541 #endif
542
543         state_ptr->sr[1] = state_ptr->sr[0];
544 #ifdef NOT_BLI
545         state_ptr->sr[0] = sr;
546 #else
547         /* FLOAT B : convert sr to 4-bit exp., 6-bit mantissa f.p. */
548         if (sr == 0) {
549                 state_ptr->sr[0] = 0x20;
550         } else if (sr > 0) {
551                 exp = ilog2(sr) + 1;
552                 state_ptr->sr[0] = (exp << 6) + ((sr << 6) >> exp);
553         } else if (sr > -0x8000) {
554                 mag = -sr;
555                 exp = ilog2(mag) + 1;
556                 state_ptr->sr[0] =  (exp << 6) + ((mag << 6) >> exp) - 0x400;
557         } else
558                 state_ptr->sr[0] = 0x20 - 0x400;
559 #endif
560
561         /* DELAY A */
562         state_ptr->pk[1] = state_ptr->pk[0];
563         state_ptr->pk[0] = pk0;
564
565         /* TONE */
566         if (tr == 1)            /* this sample has been treated as data */
567                 state_ptr->td = 0;      /* next one will be treated as voice */
568         else if (a2p < -11776)  /* small sample-to-sample correlation */
569                 state_ptr->td = 1;      /* signal may be data */
570         else                            /* signal is voice */
571                 state_ptr->td = 0;
572
573         /*
574          * Adaptation speed control.
575          */
576         state_ptr->dms += (fi - state_ptr->dms) >> 5;           /* FILTA */
577         state_ptr->dml += (((fi << 2) - state_ptr->dml) >> 7);  /* FILTB */
578
579         if (tr == 1)
580                 state_ptr->ap = 256;
581         else if (y < 1536)                                      /* SUBTC */
582                 state_ptr->ap += (0x200 - state_ptr->ap) >> 4;
583         else if (state_ptr->td == 1)
584                 state_ptr->ap += (0x200 - state_ptr->ap) >> 4;
585         else if (abs((state_ptr->dms << 2) - state_ptr->dml) >=
586             (state_ptr->dml >> 3))
587                 state_ptr->ap += (0x200 - state_ptr->ap) >> 4;
588         else
589                 state_ptr->ap += (-state_ptr->ap) >> 4;
590 }
591
592 /*
593  * g726_decode()
594  *
595  * Description:
596  *
597  * Decodes a 4-bit code of G.726-32 encoded data of i and
598  * returns the resulting linear PCM, A-law or u-law value.
599  * return -1 for unknown out_coding value.
600  */
601 static int g726_decode(int      i, struct g726_state *state_ptr)
602 {
603         int             sezi, sez, se;  /* ACCUM */
604         int             y;                      /* MIX */
605         int             sr;                     /* ADDB */
606         int             dq;
607         int             dqsez;
608
609         i &= 0x0f;                      /* mask to get proper bits */
610 #ifdef NOT_BLI
611         sezi = predictor_zero(state_ptr);
612         sez = sezi;
613         se = sezi + predictor_pole(state_ptr);  /* estimated signal */
614 #else
615         sezi = predictor_zero(state_ptr);
616         sez = sezi >> 1;
617         se = (sezi + predictor_pole(state_ptr)) >> 1;   /* estimated signal */
618 #endif
619
620         y = step_size(state_ptr);       /* dynamic quantizer step size */
621
622         dq = reconstruct(i & 8, _dqlntab[i], y); /* quantized diff. */
623
624 #ifdef NOT_BLI
625         sr = se + dq;                           /* reconst. signal */
626         dqsez = dq + sez;                       /* pole prediction diff. */
627 #else
628         sr = (dq < 0) ? se - (dq & 0x3FFF) : se + dq;   /* reconst. signal */
629         dqsez = sr - se + sez;          /* pole prediction diff. */
630 #endif
631
632         update(4, y, _witab[i] << 5, _fitab[i], dq, sr, dqsez, state_ptr);
633
634 #ifdef NOT_BLI
635         return (sr >> 10);      /* sr was 26-bit dynamic range */
636 #else
637         return (sr << 2);       /* sr was 14-bit dynamic range */
638 #endif
639 }
640
641 /*
642  * g726_encode()
643  *
644  * Encodes the input vale of linear PCM, A-law or u-law data sl and returns
645  * the resulting code. -1 is returned for unknown input coding value.
646  */
647 static int g726_encode(int sl, struct g726_state *state_ptr)
648 {
649         int             sezi, se, sez;          /* ACCUM */
650         int             d;                      /* SUBTA */
651         int             sr;                     /* ADDB */
652         int             y;                      /* MIX */
653         int             dqsez;                  /* ADDC */
654         int             dq, i;
655
656 #ifdef NOT_BLI
657         sl <<= 10;                      /* 26-bit dynamic range */
658
659         sezi = predictor_zero(state_ptr);
660         sez = sezi;
661         se = sezi + predictor_pole(state_ptr);  /* estimated signal */
662 #else
663         sl >>= 2;                       /* 14-bit dynamic range */
664
665         sezi = predictor_zero(state_ptr);
666         sez = sezi >> 1;
667         se = (sezi + predictor_pole(state_ptr)) >> 1;   /* estimated signal */
668 #endif
669
670         d = sl - se;                            /* estimation difference */
671
672         /* quantize the prediction difference */
673         y = step_size(state_ptr);               /* quantizer step size */
674 #ifdef NOT_BLI
675         d /= 0x1000;
676 #endif
677         i = quantize(d, y, qtab_721, 7);        /* i = G726 code */
678
679         dq = reconstruct(i & 8, _dqlntab[i], y);        /* quantized est diff */
680
681 #ifdef NOT_BLI
682         sr = se + dq;                           /* reconst. signal */
683         dqsez = dq + sez;                       /* pole prediction diff. */
684 #else
685         sr = (dq < 0) ? se - (dq & 0x3FFF) : se + dq;   /* reconst. signal */
686         dqsez = sr - se + sez;                  /* pole prediction diff. */
687 #endif
688
689         update(4, y, _witab[i] << 5, _fitab[i], dq, sr, dqsez, state_ptr);
690
691         return (i);
692 }
693
694 /*
695  * Private workspace for translating signed linear signals to G726.
696  */
697
698 struct g726_encoder_pvt
699 {
700   struct ast_frame f;
701   char offset[AST_FRIENDLY_OFFSET];   /* Space to build offset */
702   unsigned char outbuf[BUFFER_SIZE];  /* Encoded G726, two nibbles to a word */
703   unsigned char next_flag;
704   struct g726_state g726;
705   int tail;
706 };
707
708 /*
709  * Private workspace for translating G726 signals to signed linear.
710  */
711
712 struct g726_decoder_pvt
713 {
714   struct ast_frame f;
715   char offset[AST_FRIENDLY_OFFSET];     /* Space to build offset */
716   short outbuf[BUFFER_SIZE];    /* Decoded signed linear values */
717   struct g726_state g726;
718   int tail;
719   plc_state_t plc;
720 };
721
722 /*
723  * G726ToLin_New
724  *  Create a new instance of g726_decoder_pvt.
725  *
726  * Results:
727  *  Returns a pointer to the new instance.
728  *
729  * Side effects:
730  *  None.
731  */
732
733 static struct ast_translator_pvt *
734 g726tolin_new (void)
735 {
736   struct g726_decoder_pvt *tmp;
737   tmp = malloc (sizeof (struct g726_decoder_pvt));
738   if (tmp)
739     {
740           memset(tmp, 0, sizeof(*tmp));
741       tmp->tail = 0;
742       plc_init(&tmp->plc);
743       localusecnt++;
744           g726_init_state(&tmp->g726);
745       ast_update_use_count ();
746     }
747   return (struct ast_translator_pvt *) tmp;
748 }
749
750 /*
751  * LinToG726_New
752  *  Create a new instance of g726_encoder_pvt.
753  *
754  * Results:
755  *  Returns a pointer to the new instance.
756  *
757  * Side effects:
758  *  None.
759  */
760
761 static struct ast_translator_pvt *
762 lintog726_new (void)
763 {
764   struct g726_encoder_pvt *tmp;
765   tmp = malloc (sizeof (struct g726_encoder_pvt));
766   if (tmp)
767     {
768           memset(tmp, 0, sizeof(*tmp));
769       localusecnt++;
770       tmp->tail = 0;
771           g726_init_state(&tmp->g726);
772       ast_update_use_count ();
773     }
774   return (struct ast_translator_pvt *) tmp;
775 }
776
777 /*
778  * G726ToLin_FrameIn
779  *  Fill an input buffer with packed 4-bit G726 values if there is room
780  *  left.
781  *
782  * Results:
783  *  Foo
784  *
785  * Side effects:
786  *  tmp->tail is the number of packed values in the buffer.
787  */
788
789 static int
790 g726tolin_framein (struct ast_translator_pvt *pvt, struct ast_frame *f)
791 {
792   struct g726_decoder_pvt *tmp = (struct g726_decoder_pvt *) pvt;
793   unsigned char *b;
794   int x;
795
796   if(f->datalen == 0) { /* perform PLC with nominal framesize of 20ms/160 samples */
797         if((tmp->tail + 160) > BUFFER_SIZE) {
798             ast_log(LOG_WARNING, "Out of buffer space\n");
799             return -1;
800         }
801         if(useplc) {
802             plc_fillin(&tmp->plc, tmp->outbuf+tmp->tail, 160);
803             tmp->tail += 160;
804         }
805         return 0;
806   }
807
808   b = f->data;
809   for (x=0;x<f->datalen;x++) {
810         if (tmp->tail >= BUFFER_SIZE) {
811                 ast_log(LOG_WARNING, "Out of buffer space!\n");
812                 return -1;
813         }
814         tmp->outbuf[tmp->tail++] = g726_decode((b[x] >> 4) & 0xf, &tmp->g726);
815         if (tmp->tail >= BUFFER_SIZE) {
816                 ast_log(LOG_WARNING, "Out of buffer space!\n");
817                 return -1;
818         }
819         tmp->outbuf[tmp->tail++] = g726_decode(b[x] & 0x0f, &tmp->g726);
820   }
821
822   if(useplc) plc_rx(&tmp->plc, tmp->outbuf+tmp->tail-f->datalen*2, f->datalen*2);
823
824   return 0;
825 }
826
827 /*
828  * G726ToLin_FrameOut
829  *  Convert 4-bit G726 encoded signals to 16-bit signed linear.
830  *
831  * Results:
832  *  Converted signals are placed in tmp->f.data, tmp->f.datalen
833  *  and tmp->f.samples are calculated.
834  *
835  * Side effects:
836  *  None.
837  */
838
839 static struct ast_frame *
840 g726tolin_frameout (struct ast_translator_pvt *pvt)
841 {
842   struct g726_decoder_pvt *tmp = (struct g726_decoder_pvt *) pvt;
843
844   if (!tmp->tail)
845     return NULL;
846
847   tmp->f.frametype = AST_FRAME_VOICE;
848   tmp->f.subclass = AST_FORMAT_SLINEAR;
849   tmp->f.datalen = tmp->tail * 2;
850   tmp->f.samples = tmp->tail;
851   tmp->f.mallocd = 0;
852   tmp->f.offset = AST_FRIENDLY_OFFSET;
853   tmp->f.src = __PRETTY_FUNCTION__;
854   tmp->f.data = tmp->outbuf;
855   tmp->tail = 0;
856   return &tmp->f;
857 }
858
859 /*
860  * LinToG726_FrameIn
861  *  Fill an input buffer with 16-bit signed linear PCM values.
862  *
863  * Results:
864  *  None.
865  *
866  * Side effects:
867  *  tmp->tail is number of signal values in the input buffer.
868  */
869
870 static int
871 lintog726_framein (struct ast_translator_pvt *pvt, struct ast_frame *f)
872 {
873   struct g726_encoder_pvt *tmp = (struct g726_encoder_pvt *) pvt;
874   short *s = f->data;
875   int samples = f->datalen / 2;
876   int x;
877   for (x=0;x<samples;x++) {
878         if (tmp->next_flag & 0x80) {
879                 if (tmp->tail >= BUFFER_SIZE) {
880                         ast_log(LOG_WARNING, "Out of buffer space\n");
881                         return -1;
882                 }
883                 tmp->outbuf[tmp->tail++] = ((tmp->next_flag & 0xf)<< 4) | g726_encode(s[x], &tmp->g726);
884                 tmp->next_flag = 0;
885         } else {
886                 tmp->next_flag = 0x80 | g726_encode(s[x], &tmp->g726);
887         }
888   }
889   return 0;
890 }
891
892 /*
893  * LinToG726_FrameOut
894  *  Convert a buffer of raw 16-bit signed linear PCM to a buffer
895  *  of 4-bit G726 packed two to a byte (Big Endian).
896  *
897  * Results:
898  *  Foo
899  *
900  * Side effects:
901  *  Leftover inbuf data gets packed, tail gets updated.
902  */
903
904 static struct ast_frame *
905 lintog726_frameout (struct ast_translator_pvt *pvt)
906 {
907   struct g726_encoder_pvt *tmp = (struct g726_encoder_pvt *) pvt;
908   
909   if (!tmp->tail)
910         return NULL;
911   tmp->f.frametype = AST_FRAME_VOICE;
912   tmp->f.subclass = AST_FORMAT_G726;
913   tmp->f.samples = tmp->tail * 2;
914   tmp->f.mallocd = 0;
915   tmp->f.offset = AST_FRIENDLY_OFFSET;
916   tmp->f.src = __PRETTY_FUNCTION__;
917   tmp->f.data = tmp->outbuf;
918   tmp->f.datalen = tmp->tail;
919
920   tmp->tail = 0;
921   return &tmp->f;
922 }
923
924
925 /*
926  * G726ToLin_Sample
927  */
928
929 static struct ast_frame *
930 g726tolin_sample (void)
931 {
932   static struct ast_frame f;
933   f.frametype = AST_FRAME_VOICE;
934   f.subclass = AST_FORMAT_G726;
935   f.datalen = sizeof (g726_slin_ex);
936   f.samples = sizeof(g726_slin_ex) * 2;
937   f.mallocd = 0;
938   f.offset = 0;
939   f.src = __PRETTY_FUNCTION__;
940   f.data = g726_slin_ex;
941   return &f;
942 }
943
944 /*
945  * LinToG726_Sample
946  */
947
948 static struct ast_frame *
949 lintog726_sample (void)
950 {
951   static struct ast_frame f;
952   f.frametype = AST_FRAME_VOICE;
953   f.subclass = AST_FORMAT_SLINEAR;
954   f.datalen = sizeof (slin_g726_ex);
955   /* Assume 8000 Hz */
956   f.samples = sizeof (slin_g726_ex) / 2;
957   f.mallocd = 0;
958   f.offset = 0;
959   f.src = __PRETTY_FUNCTION__;
960   f.data = slin_g726_ex;
961   return &f;
962 }
963
964 /*
965  * G726_Destroy
966  *  Destroys a private workspace.
967  *
968  * Results:
969  *  It's gone!
970  *
971  * Side effects:
972  *  None.
973  */
974
975 static void
976 g726_destroy (struct ast_translator_pvt *pvt)
977 {
978   free (pvt);
979   localusecnt--;
980   ast_update_use_count ();
981 }
982
983 /*
984  * The complete translator for G726ToLin.
985  */
986
987 static struct ast_translator g726tolin = {
988   "g726tolin",
989   AST_FORMAT_G726,
990   AST_FORMAT_SLINEAR,
991   g726tolin_new,
992   g726tolin_framein,
993   g726tolin_frameout,
994   g726_destroy,
995   /* NULL */
996   g726tolin_sample
997 };
998
999 /*
1000  * The complete translator for LinToG726.
1001  */
1002
1003 static struct ast_translator lintog726 = {
1004   "lintog726",
1005   AST_FORMAT_SLINEAR,
1006   AST_FORMAT_G726,
1007   lintog726_new,
1008   lintog726_framein,
1009   lintog726_frameout,
1010   g726_destroy,
1011   /* NULL */
1012   lintog726_sample
1013 };
1014
1015 static void 
1016 parse_config(void)
1017 {
1018   struct ast_config *cfg;
1019   struct ast_variable *var;
1020   if ((cfg = ast_config_load("codecs.conf"))) {
1021     if ((var = ast_variable_browse(cfg, "plc"))) {
1022       while (var) {
1023        if (!strcasecmp(var->name, "genericplc")) {
1024          useplc = ast_true(var->value) ? 1 : 0;
1025          if (option_verbose > 2)
1026            ast_verbose(VERBOSE_PREFIX_3 "codec_g726: %susing generic PLC\n", useplc ? "" : "not ");
1027        }
1028        var = var->next;
1029       }
1030     }
1031     ast_config_destroy(cfg);
1032   }
1033 }
1034
1035 int
1036 reload(void)
1037 {
1038   parse_config();
1039   return 0;
1040 }
1041
1042 int
1043 unload_module (void)
1044 {
1045   int res;
1046   ast_mutex_lock (&localuser_lock);
1047   res = ast_unregister_translator (&lintog726);
1048   if (!res)
1049     res = ast_unregister_translator (&g726tolin);
1050   if (localusecnt)
1051     res = -1;
1052   ast_mutex_unlock (&localuser_lock);
1053   return res;
1054 }
1055
1056 int
1057 load_module (void)
1058 {
1059   int res;
1060   parse_config();
1061   res = ast_register_translator (&g726tolin);
1062   if (!res)
1063     res = ast_register_translator (&lintog726);
1064   else
1065     ast_unregister_translator (&g726tolin);
1066   return res;
1067 }
1068
1069 /*
1070  * Return a description of this module.
1071  */
1072
1073 char *
1074 description (void)
1075 {
1076   return tdesc;
1077 }
1078
1079 int
1080 usecount (void)
1081 {
1082   int res;
1083   STANDARD_USECOUNT (res);
1084   return res;
1085 }
1086
1087 char *
1088 key ()
1089 {
1090   return ASTERISK_GPL_KEY;
1091 }