8d1346e6692f37647cb357c66c4369341f871b36
[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 #include "asterisk.h"
31
32 ASTERISK_FILE_VERSION(__FILE__, "$Revision$")
33
34 #include "asterisk/lock.h"
35 #include "asterisk/linkedlists.h"
36 #include "asterisk/module.h"
37 #include "asterisk/config.h"
38 #include "asterisk/translate.h"
39 #include "asterisk/utils.h"
40
41 #define WANT_ASM
42 #include "log2comp.h"
43
44 /* define NOT_BLI to use a faster but not bit-level identical version */
45 /* #define NOT_BLI */
46
47 #if defined(NOT_BLI)
48 #       if defined(_MSC_VER)
49 typedef __int64 sint64;
50 #       elif defined(__GNUC__)
51 typedef long long sint64;
52 #       else
53 #               error 64-bit integer type is not defined for your compiler/platform
54 #       endif
55 #endif
56
57 #define BUFFER_SAMPLES   8096   /* size for the translation buffers */
58 #define BUF_SHIFT       5
59
60 /* Sample frame data */
61
62 #include "slin_g726_ex.h"
63 #include "g726_slin_ex.h"
64
65 /*
66  * The following is the definition of the state structure
67  * used by the G.726 encoder and decoder to preserve their internal
68  * state between successive calls.  The meanings of the majority
69  * of the state structure fields are explained in detail in the
70  * CCITT Recommendation G.721.  The field names are essentially identical
71  * to variable names in the bit level description of the coding algorithm
72  * included in this Recommendation.
73  */
74 struct g726_state {
75         long yl;        /* Locked or steady state step size multiplier. */
76         int yu;         /* Unlocked or non-steady state step size multiplier. */
77         int dms;        /* Short term energy estimate. */
78         int dml;        /* Long term energy estimate. */
79         int ap;         /* Linear weighting coefficient of 'yl' and 'yu'. */
80         int a[2];       /* Coefficients of pole portion of prediction filter.
81                          * stored as fixed-point 1==2^14 */
82         int b[6];       /* Coefficients of zero portion of prediction filter.
83                          * stored as fixed-point 1==2^14 */
84         int pk[2];      /* Signs of previous two samples of a partially
85                          * reconstructed signal. */
86         int dq[6];      /* Previous 6 samples of the quantized difference signal
87                          * stored as fixed point 1==2^12,
88                          * or in internal floating point format */
89         int sr[2];      /* Previous 2 samples of the quantized difference signal
90                          * stored as fixed point 1==2^12,
91                          * or in internal floating point format */
92         int td;         /* delayed tone detect, new in 1988 version */
93 };
94
95 static int qtab_721[7] = {-124, 80, 178, 246, 300, 349, 400};
96 /*
97  * Maps G.721 code word to reconstructed scale factor normalized log
98  * magnitude values.
99  */
100 static int _dqlntab[16] = {-2048, 4, 135, 213, 273, 323, 373, 425,
101                                 425, 373, 323, 273, 213, 135, 4, -2048};
102
103 /* Maps G.721 code word to log of scale factor multiplier. */
104 static int _witab[16] = {-12, 18, 41, 64, 112, 198, 355, 1122,
105                                 1122, 355, 198, 112, 64, 41, 18, -12};
106 /*
107  * Maps G.721 code words to a set of values whose long and short
108  * term averages are computed and then compared to give an indication
109  * how stationary (steady state) the signal is.
110  */
111 static int _fitab[16] = {0, 0, 0, 0x200, 0x200, 0x200, 0x600, 0xE00,
112                                 0xE00, 0x600, 0x200, 0x200, 0x200, 0, 0, 0};
113
114
115 /*
116  * g72x_init_state()
117  *
118  * This routine initializes and/or resets the g726_state structure
119  * pointed to by 'state_ptr'.
120  * All the initial state values are specified in the CCITT G.721 document.
121  */
122 static void g726_init_state(struct g726_state *state_ptr)
123 {
124         int             cnta;
125
126         state_ptr->yl = 34816;
127         state_ptr->yu = 544;
128         state_ptr->dms = 0;
129         state_ptr->dml = 0;
130         state_ptr->ap = 0;
131         for (cnta = 0; cnta < 2; cnta++) {
132                 state_ptr->a[cnta] = 0;
133                 state_ptr->pk[cnta] = 0;
134 #ifdef NOT_BLI
135                 state_ptr->sr[cnta] = 1;
136 #else
137                 state_ptr->sr[cnta] = 32;
138 #endif
139         }
140         for (cnta = 0; cnta < 6; cnta++) {
141                 state_ptr->b[cnta] = 0;
142 #ifdef NOT_BLI
143                 state_ptr->dq[cnta] = 1;
144 #else
145                 state_ptr->dq[cnta] = 32;
146 #endif
147         }
148         state_ptr->td = 0;
149 }
150
151 /*
152  * quan()
153  *
154  * quantizes the input val against the table of integers.
155  * It returns i if table[i - 1] <= val < table[i].
156  *
157  * Using linear search for simple coding.
158  */
159 static int quan(int val, int *table, int size)
160 {
161         int             i;
162
163         for (i = 0; i < size && val >= *table; ++i, ++table)
164                 ;
165         return (i);
166 }
167
168 #ifdef NOT_BLI /* faster non-identical version */
169
170 /*
171  * predictor_zero()
172  *
173  * computes the estimated signal from 6-zero predictor.
174  *
175  */
176 static int predictor_zero(struct g726_state *state_ptr)
177 {       /* divide by 2 is necessary here to handle negative numbers correctly */
178         int i;
179         sint64 sezi;
180         for (sezi = 0, i = 0; i < 6; i++)                       /* ACCUM */
181                 sezi += (sint64)state_ptr->b[i] * state_ptr->dq[i];
182         return (int)(sezi >> 13) / 2 /* 2^14 */;
183 }
184
185 /*
186  * predictor_pole()
187  *
188  * computes the estimated signal from 2-pole predictor.
189  *
190  */
191 static int predictor_pole(struct g726_state *state_ptr)
192 {       /* divide by 2 is necessary here to handle negative numbers correctly */
193         return (int)(((sint64)state_ptr->a[1] * state_ptr->sr[1] +
194                       (sint64)state_ptr->a[0] * state_ptr->sr[0]) >> 13) / 2 /* 2^14 */;
195 }
196
197 #else /* NOT_BLI - identical version */
198 /*
199  * fmult()
200  *
201  * returns the integer product of the fixed-point number "an" (1==2^12) and
202  * "floating point" representation (4-bit exponent, 6-bit mantessa) "srn".
203  */
204 static int fmult(int an, int srn)
205 {
206         int             anmag, anexp, anmant;
207         int             wanexp, wanmant;
208         int             retval;
209
210         anmag = (an > 0) ? an : ((-an) & 0x1FFF);
211         anexp = ilog2(anmag) - 5;
212         anmant = (anmag == 0) ? 32 :
213             (anexp >= 0) ? anmag >> anexp : anmag << -anexp;
214         wanexp = anexp + ((srn >> 6) & 0xF) - 13;
215
216         wanmant = (anmant * (srn & 077) + 0x30) >> 4;
217         retval = (wanexp >= 0) ? ((wanmant << wanexp) & 0x7FFF) :
218             (wanmant >> -wanexp);
219
220         return (((an ^ srn) < 0) ? -retval : retval);
221 }
222
223 static int predictor_zero(struct g726_state *state_ptr)
224 {
225         int             i;
226         int             sezi;
227         for (sezi = 0, i = 0; i < 6; i++)                       /* ACCUM */
228                 sezi += fmult(state_ptr->b[i] >> 2, state_ptr->dq[i]);
229         return sezi;
230 }
231
232 static int predictor_pole(struct g726_state *state_ptr)
233 {
234         return (fmult(state_ptr->a[1] >> 2, state_ptr->sr[1]) +
235                         fmult(state_ptr->a[0] >> 2, state_ptr->sr[0]));
236 }
237
238 #endif /* NOT_BLI */
239
240 /*
241  * step_size()
242  *
243  * computes the quantization step size of the adaptive quantizer.
244  *
245  */
246 static int step_size(struct g726_state *state_ptr)
247 {
248         int             y;
249         int             dif;
250         int             al;
251
252         if (state_ptr->ap >= 256)
253                 return (state_ptr->yu);
254         else {
255                 y = state_ptr->yl >> 6;
256                 dif = state_ptr->yu - y;
257                 al = state_ptr->ap >> 2;
258                 if (dif > 0)
259                         y += (dif * al) >> 6;
260                 else if (dif < 0)
261                         y += (dif * al + 0x3F) >> 6;
262                 return (y);
263         }
264 }
265
266 /*
267  * quantize()
268  *
269  * Given a raw sample, 'd', of the difference signal and a
270  * quantization step size scale factor, 'y', this routine returns the
271  * ADPCM codeword to which that sample gets quantized.  The step
272  * size scale factor division operation is done in the log base 2 domain
273  * as a subtraction.
274  */
275 static int quantize(
276         int             d,      /* Raw difference signal sample */
277         int             y,      /* Step size multiplier */
278         int             *table, /* quantization table */
279         int             size)   /* table size of integers */
280 {
281         int             dqm;    /* Magnitude of 'd' */
282         int             exp;    /* Integer part of base 2 log of 'd' */
283         int             mant;   /* Fractional part of base 2 log */
284         int             dl;             /* Log of magnitude of 'd' */
285         int             dln;    /* Step size scale factor normalized log */
286         int             i;
287
288         /*
289          * LOG
290          *
291          * Compute base 2 log of 'd', and store in 'dl'.
292          */
293         dqm = abs(d);
294         exp = ilog2(dqm);
295         if (exp < 0)
296                 exp = 0;
297         mant = ((dqm << 7) >> exp) & 0x7F;      /* Fractional portion. */
298         dl = (exp << 7) | mant;
299
300         /*
301          * SUBTB
302          *
303          * "Divide" by step size multiplier.
304          */
305         dln = dl - (y >> 2);
306
307         /*
308          * QUAN
309          *
310          * Obtain codword i for 'd'.
311          */
312         i = quan(dln, table, size);
313         if (d < 0)                      /* take 1's complement of i */
314                 return ((size << 1) + 1 - i);
315         else if (i == 0)                /* take 1's complement of 0 */
316                 return ((size << 1) + 1); /* new in 1988 */
317         else
318                 return (i);
319 }
320
321 /*
322  * reconstruct()
323  *
324  * Returns reconstructed difference signal 'dq' obtained from
325  * codeword 'i' and quantization step size scale factor 'y'.
326  * Multiplication is performed in log base 2 domain as addition.
327  */
328 static int reconstruct(
329         int             sign,   /* 0 for non-negative value */
330         int             dqln,   /* G.72x codeword */
331         int             y)      /* Step size multiplier */
332 {
333         int             dql;    /* Log of 'dq' magnitude */
334         int             dex;    /* Integer part of log */
335         int             dqt;
336         int             dq;     /* Reconstructed difference signal sample */
337
338         dql = dqln + (y >> 2);  /* ADDA */
339
340         if (dql < 0) {
341 #ifdef NOT_BLI
342                 return (sign) ? -1 : 1;
343 #else
344                 return (sign) ? -0x8000 : 0;
345 #endif
346         } else {                /* ANTILOG */
347                 dex = (dql >> 7) & 15;
348                 dqt = 128 + (dql & 127);
349 #ifdef NOT_BLI
350                 dq = ((dqt << 19) >> (14 - dex));
351                 return (sign) ? -dq : dq;
352 #else
353                 dq = (dqt << 7) >> (14 - dex);
354                 return (sign) ? (dq - 0x8000) : dq;
355 #endif
356         }
357 }
358
359 /*
360  * update()
361  *
362  * updates the state variables for each output code
363  */
364 static void update(
365         int             code_size,      /* distinguish 723_40 with others */
366         int             y,              /* quantizer step size */
367         int             wi,             /* scale factor multiplier */
368         int             fi,             /* for long/short term energies */
369         int             dq,             /* quantized prediction difference */
370         int             sr,             /* reconstructed signal */
371         int             dqsez,          /* difference from 2-pole predictor */
372         struct g726_state *state_ptr)   /* coder state pointer */
373 {
374         int             cnt;
375         int             mag;            /* Adaptive predictor, FLOAT A */
376 #ifndef NOT_BLI
377         int             exp;
378 #endif
379         int             a2p=0;          /* LIMC */
380         int             a1ul;           /* UPA1 */
381         int             pks1;           /* UPA2 */
382         int             fa1;
383         int             tr;                     /* tone/transition detector */
384         int             ylint, thr2, dqthr;
385         int             ylfrac, thr1;
386         int             pk0;
387
388         pk0 = (dqsez < 0) ? 1 : 0;      /* needed in updating predictor poles */
389
390 #ifdef NOT_BLI
391         mag = abs(dq / 0x1000); /* prediction difference magnitude */
392 #else
393         mag = dq & 0x7FFF;              /* prediction difference magnitude */
394 #endif
395         /* TRANS */
396         ylint = state_ptr->yl >> 15;    /* exponent part of yl */
397         ylfrac = (state_ptr->yl >> 10) & 0x1F;  /* fractional part of yl */
398         thr1 = (32 + ylfrac) << ylint;          /* threshold */
399         thr2 = (ylint > 9) ? 31 << 10 : thr1;   /* limit thr2 to 31 << 10 */
400         dqthr = (thr2 + (thr2 >> 1)) >> 1;      /* dqthr = 0.75 * thr2 */
401         if (state_ptr->td == 0)         /* signal supposed voice */
402                 tr = 0;
403         else if (mag <= dqthr)          /* supposed data, but small mag */
404                 tr = 0;                 /* treated as voice */
405         else                            /* signal is data (modem) */
406                 tr = 1;
407
408         /*
409          * Quantizer scale factor adaptation.
410          */
411
412         /* FUNCTW & FILTD & DELAY */
413         /* update non-steady state step size multiplier */
414         state_ptr->yu = y + ((wi - y) >> 5);
415
416         /* LIMB */
417         if (state_ptr->yu < 544)        /* 544 <= yu <= 5120 */
418                 state_ptr->yu = 544;
419         else if (state_ptr->yu > 5120)
420                 state_ptr->yu = 5120;
421
422         /* FILTE & DELAY */
423         /* update steady state step size multiplier */
424         state_ptr->yl += state_ptr->yu + ((-state_ptr->yl) >> 6);
425
426         /*
427          * Adaptive predictor coefficients.
428          */
429         if (tr == 1) {                  /* reset a's and b's for modem signal */
430                 state_ptr->a[0] = 0;
431                 state_ptr->a[1] = 0;
432                 state_ptr->b[0] = 0;
433                 state_ptr->b[1] = 0;
434                 state_ptr->b[2] = 0;
435                 state_ptr->b[3] = 0;
436                 state_ptr->b[4] = 0;
437                 state_ptr->b[5] = 0;
438         } else {                        /* update a's and b's */
439                 pks1 = pk0 ^ state_ptr->pk[0];          /* UPA2 */
440
441                 /* update predictor pole a[1] */
442                 a2p = state_ptr->a[1] - (state_ptr->a[1] >> 7);
443                 if (dqsez != 0) {
444                         fa1 = (pks1) ? state_ptr->a[0] : -state_ptr->a[0];
445                         if (fa1 < -8191)        /* a2p = function of fa1 */
446                                 a2p -= 0x100;
447                         else if (fa1 > 8191)
448                                 a2p += 0xFF;
449                         else
450                                 a2p += fa1 >> 5;
451
452                         if (pk0 ^ state_ptr->pk[1])
453                                 /* LIMC */
454                                 if (a2p <= -12160)
455                                         a2p = -12288;
456                                 else if (a2p >= 12416)
457                                         a2p = 12288;
458                                 else
459                                         a2p -= 0x80;
460                         else if (a2p <= -12416)
461                                 a2p = -12288;
462                         else if (a2p >= 12160)
463                                 a2p = 12288;
464                         else
465                                 a2p += 0x80;
466                 }
467
468                 /* TRIGB & DELAY */
469                 state_ptr->a[1] = a2p;
470
471                 /* UPA1 */
472                 /* update predictor pole a[0] */
473                 state_ptr->a[0] -= state_ptr->a[0] >> 8;
474                 if (dqsez != 0) {
475                         if (pks1 == 0)
476                                 state_ptr->a[0] += 192;
477                         else
478                                 state_ptr->a[0] -= 192;
479                 }
480                 /* LIMD */
481                 a1ul = 15360 - a2p;
482                 if (state_ptr->a[0] < -a1ul)
483                         state_ptr->a[0] = -a1ul;
484                 else if (state_ptr->a[0] > a1ul)
485                         state_ptr->a[0] = a1ul;
486
487                 /* UPB : update predictor zeros b[6] */
488                 for (cnt = 0; cnt < 6; cnt++) {
489                         if (code_size == 5)             /* for 40Kbps G.723 */
490                                 state_ptr->b[cnt] -= state_ptr->b[cnt] >> 9;
491                         else                    /* for G.721 and 24Kbps G.723 */
492                                 state_ptr->b[cnt] -= state_ptr->b[cnt] >> 8;
493                         if (mag)
494                         {       /* XOR */
495                                 if ((dq ^ state_ptr->dq[cnt]) >= 0)
496                                         state_ptr->b[cnt] += 128;
497                                 else
498                                         state_ptr->b[cnt] -= 128;
499                         }
500                 }
501         }
502
503         for (cnt = 5; cnt > 0; cnt--)
504                 state_ptr->dq[cnt] = state_ptr->dq[cnt-1];
505 #ifdef NOT_BLI
506         state_ptr->dq[0] = dq;
507 #else
508         /* FLOAT A : convert dq[0] to 4-bit exp, 6-bit mantissa f.p. */
509         if (mag == 0) {
510                 state_ptr->dq[0] = (dq >= 0) ? 0x20 : 0x20 - 0x400;
511         } else {
512                 exp = ilog2(mag) + 1;
513                 state_ptr->dq[0] = (dq >= 0) ?
514                     (exp << 6) + ((mag << 6) >> exp) :
515                     (exp << 6) + ((mag << 6) >> exp) - 0x400;
516         }
517 #endif
518
519         state_ptr->sr[1] = state_ptr->sr[0];
520 #ifdef NOT_BLI
521         state_ptr->sr[0] = sr;
522 #else
523         /* FLOAT B : convert sr to 4-bit exp., 6-bit mantissa f.p. */
524         if (sr == 0) {
525                 state_ptr->sr[0] = 0x20;
526         } else if (sr > 0) {
527                 exp = ilog2(sr) + 1;
528                 state_ptr->sr[0] = (exp << 6) + ((sr << 6) >> exp);
529         } else if (sr > -0x8000) {
530                 mag = -sr;
531                 exp = ilog2(mag) + 1;
532                 state_ptr->sr[0] =  (exp << 6) + ((mag << 6) >> exp) - 0x400;
533         } else
534                 state_ptr->sr[0] = 0x20 - 0x400;
535 #endif
536
537         /* DELAY A */
538         state_ptr->pk[1] = state_ptr->pk[0];
539         state_ptr->pk[0] = pk0;
540
541         /* TONE */
542         if (tr == 1)            /* this sample has been treated as data */
543                 state_ptr->td = 0;      /* next one will be treated as voice */
544         else if (a2p < -11776)  /* small sample-to-sample correlation */
545                 state_ptr->td = 1;      /* signal may be data */
546         else                            /* signal is voice */
547                 state_ptr->td = 0;
548
549         /*
550          * Adaptation speed control.
551          */
552         state_ptr->dms += (fi - state_ptr->dms) >> 5;           /* FILTA */
553         state_ptr->dml += (((fi << 2) - state_ptr->dml) >> 7);  /* FILTB */
554
555         if (tr == 1)
556                 state_ptr->ap = 256;
557         else if (y < 1536)                                      /* SUBTC */
558                 state_ptr->ap += (0x200 - state_ptr->ap) >> 4;
559         else if (state_ptr->td == 1)
560                 state_ptr->ap += (0x200 - state_ptr->ap) >> 4;
561         else if (abs((state_ptr->dms << 2) - state_ptr->dml) >=
562             (state_ptr->dml >> 3))
563                 state_ptr->ap += (0x200 - state_ptr->ap) >> 4;
564         else
565                 state_ptr->ap += (-state_ptr->ap) >> 4;
566 }
567
568 /*
569  * g726_decode()
570  *
571  * Description:
572  *
573  * Decodes a 4-bit code of G.726-32 encoded data of i and
574  * returns the resulting linear PCM, A-law or u-law value.
575  * return -1 for unknown out_coding value.
576  */
577 static int g726_decode(int      i, struct g726_state *state_ptr)
578 {
579         int             sezi, sez, se;  /* ACCUM */
580         int             y;                      /* MIX */
581         int             sr;                     /* ADDB */
582         int             dq;
583         int             dqsez;
584
585         i &= 0x0f;                      /* mask to get proper bits */
586 #ifdef NOT_BLI
587         sezi = predictor_zero(state_ptr);
588         sez = sezi;
589         se = sezi + predictor_pole(state_ptr);  /* estimated signal */
590 #else
591         sezi = predictor_zero(state_ptr);
592         sez = sezi >> 1;
593         se = (sezi + predictor_pole(state_ptr)) >> 1;   /* estimated signal */
594 #endif
595
596         y = step_size(state_ptr);       /* dynamic quantizer step size */
597
598         dq = reconstruct(i & 8, _dqlntab[i], y); /* quantized diff. */
599
600 #ifdef NOT_BLI
601         sr = se + dq;                           /* reconst. signal */
602         dqsez = dq + sez;                       /* pole prediction diff. */
603 #else
604         sr = (dq < 0) ? se - (dq & 0x3FFF) : se + dq;   /* reconst. signal */
605         dqsez = sr - se + sez;          /* pole prediction diff. */
606 #endif
607
608         update(4, y, _witab[i] << 5, _fitab[i], dq, sr, dqsez, state_ptr);
609
610 #ifdef NOT_BLI
611         return (sr >> 10);      /* sr was 26-bit dynamic range */
612 #else
613         return (sr << 2);       /* sr was 14-bit dynamic range */
614 #endif
615 }
616
617 /*
618  * g726_encode()
619  *
620  * Encodes the input vale of linear PCM, A-law or u-law data sl and returns
621  * the resulting code. -1 is returned for unknown input coding value.
622  */
623 static int g726_encode(int sl, struct g726_state *state_ptr)
624 {
625         int             sezi, se, sez;          /* ACCUM */
626         int             d;                      /* SUBTA */
627         int             sr;                     /* ADDB */
628         int             y;                      /* MIX */
629         int             dqsez;                  /* ADDC */
630         int             dq, i;
631
632 #ifdef NOT_BLI
633         sl <<= 10;                      /* 26-bit dynamic range */
634
635         sezi = predictor_zero(state_ptr);
636         sez = sezi;
637         se = sezi + predictor_pole(state_ptr);  /* estimated signal */
638 #else
639         sl >>= 2;                       /* 14-bit dynamic range */
640
641         sezi = predictor_zero(state_ptr);
642         sez = sezi >> 1;
643         se = (sezi + predictor_pole(state_ptr)) >> 1;   /* estimated signal */
644 #endif
645
646         d = sl - se;                            /* estimation difference */
647
648         /* quantize the prediction difference */
649         y = step_size(state_ptr);               /* quantizer step size */
650 #ifdef NOT_BLI
651         d /= 0x1000;
652 #endif
653         i = quantize(d, y, qtab_721, 7);        /* i = G726 code */
654
655         dq = reconstruct(i & 8, _dqlntab[i], y);        /* quantized est diff */
656
657 #ifdef NOT_BLI
658         sr = se + dq;                           /* reconst. signal */
659         dqsez = dq + sez;                       /* pole prediction diff. */
660 #else
661         sr = (dq < 0) ? se - (dq & 0x3FFF) : se + dq;   /* reconst. signal */
662         dqsez = sr - se + sez;                  /* pole prediction diff. */
663 #endif
664
665         update(4, y, _witab[i] << 5, _fitab[i], dq, sr, dqsez, state_ptr);
666
667         return (i);
668 }
669
670 /*
671  * Private workspace for translating signed linear signals to G726.
672  * Don't bother to define two distinct structs.
673  */
674
675 struct g726_coder_pvt {
676         /* buffer any odd byte in input - 0x80 + (value & 0xf) if present */
677         unsigned char next_flag;
678         struct g726_state g726;
679 };
680
681 /*! \brief init a new instance of g726_coder_pvt. */
682 static int lintog726_new(struct ast_trans_pvt *pvt)
683 {
684         struct g726_coder_pvt *tmp = pvt->pvt;
685
686         g726_init_state(&tmp->g726);
687
688         return 0;
689 }
690
691 /*! \brief decode packed 4-bit G726 values (AAL2 packing) and store in buffer. */
692 static int g726aal2tolin_framein (struct ast_trans_pvt *pvt, struct ast_frame *f)
693 {
694         struct g726_coder_pvt *tmp = pvt->pvt;
695         unsigned char *src = f->data.ptr;
696         int16_t *dst = (int16_t *) pvt->outbuf + pvt->samples;
697         unsigned int i;
698
699         for (i = 0; i < f->datalen; i++) {
700                 *dst++ = g726_decode((src[i] >> 4) & 0xf, &tmp->g726);
701                 *dst++ = g726_decode(src[i] & 0x0f, &tmp->g726);
702         }
703
704         pvt->samples += f->samples;
705         pvt->datalen += 2 * f->samples; /* 2 bytes/sample */
706
707         return 0;
708 }
709
710 /*! \brief compress and store data (4-bit G726 samples, AAL2 packing) in outbuf */
711 static int lintog726aal2_framein(struct ast_trans_pvt *pvt, struct ast_frame *f)
712 {
713         struct g726_coder_pvt *tmp = pvt->pvt;
714         int16_t *src = f->data.ptr;
715         unsigned int i;
716
717         for (i = 0; i < f->samples; i++) {
718                 unsigned char d = g726_encode(src[i], &tmp->g726); /* this sample */
719
720                 if (tmp->next_flag & 0x80) {    /* merge with leftover sample */
721                         pvt->outbuf[pvt->datalen++] = ((tmp->next_flag & 0xf)<< 4) | d;
722                         pvt->samples += 2;      /* 2 samples per byte */
723                         tmp->next_flag = 0;
724                 } else {
725                         tmp->next_flag = 0x80 | d;
726                 }
727         }
728
729         return 0;
730 }
731
732 /*! \brief decode packed 4-bit G726 values (RFC3551 packing) and store in buffer. */
733 static int g726tolin_framein (struct ast_trans_pvt *pvt, struct ast_frame *f)
734 {
735         struct g726_coder_pvt *tmp = pvt->pvt;
736         unsigned char *src = f->data.ptr;
737         int16_t *dst = (int16_t *) pvt->outbuf + pvt->samples;
738         unsigned int i;
739
740         for (i = 0; i < f->datalen; i++) {
741                 *dst++ = g726_decode(src[i] & 0x0f, &tmp->g726);
742                 *dst++ = g726_decode((src[i] >> 4) & 0xf, &tmp->g726);
743         }
744
745         pvt->samples += f->samples;
746         pvt->datalen += 2 * f->samples; /* 2 bytes/sample */
747
748         return 0;
749 }
750
751 /*! \brief compress and store data (4-bit G726 samples, RFC3551 packing) in outbuf */
752 static int lintog726_framein(struct ast_trans_pvt *pvt, struct ast_frame *f)
753 {
754         struct g726_coder_pvt *tmp = pvt->pvt;
755         int16_t *src = f->data.ptr;
756         unsigned int i;
757
758         for (i = 0; i < f->samples; i++) {
759                 unsigned char d = g726_encode(src[i], &tmp->g726); /* this sample */
760
761                 if (tmp->next_flag & 0x80) {    /* merge with leftover sample */
762                         pvt->outbuf[pvt->datalen++] = (d << 4) | (tmp->next_flag & 0xf);
763                         pvt->samples += 2;      /* 2 samples per byte */
764                         tmp->next_flag = 0;
765                 } else {
766                         tmp->next_flag = 0x80 | d;
767                 }
768         }
769
770         return 0;
771 }
772
773 /*! \brief convert G726-32 RFC3551 packed data into AAL2 packed data (or vice-versa) */
774 static int g726tog726aal2_framein(struct ast_trans_pvt *pvt, struct ast_frame *f)
775 {
776         unsigned char *src = f->data.ptr;
777         unsigned char *dst = (unsigned char *) pvt->outbuf + pvt->samples;
778         unsigned int i;
779
780         for (i = 0; i < f->datalen; i++)
781                 *dst++ = ((src[i] & 0xf) << 4) | (src[i] >> 4);
782
783         pvt->samples += f->samples;
784         pvt->datalen += f->samples; /* 1 byte/sample */
785
786         return 0;
787 }
788
789 static struct ast_frame *g726tolin_sample(void)
790 {
791         static struct ast_frame f = {
792                 .frametype = AST_FRAME_VOICE,
793                 .subclass = AST_FORMAT_G726,
794                 .datalen = sizeof(g726_slin_ex),
795                 .samples = sizeof(g726_slin_ex) * 2,    /* 2 samples per byte */
796                 .src = __PRETTY_FUNCTION__,
797                 .data.ptr = g726_slin_ex,
798         };
799
800         return &f;
801 }
802
803 static struct ast_frame *lintog726_sample (void)
804 {
805         static struct ast_frame f = {
806                 .frametype = AST_FRAME_VOICE,
807                 .subclass = AST_FORMAT_SLINEAR,
808                 .datalen = sizeof(slin_g726_ex),
809                 .samples = sizeof(slin_g726_ex) / 2,    /* 1 sample per 2 bytes */
810                 .src = __PRETTY_FUNCTION__,
811                 .data.ptr = slin_g726_ex,
812         };
813
814         return &f;
815 }
816
817 static struct ast_translator g726tolin = {
818         .name = "g726tolin",
819         .srcfmt = AST_FORMAT_G726,
820         .dstfmt = AST_FORMAT_SLINEAR,
821         .newpvt = lintog726_new,        /* same for both directions */
822         .framein = g726tolin_framein,
823         .sample = g726tolin_sample,
824         .desc_size = sizeof(struct g726_coder_pvt),
825         .buffer_samples = BUFFER_SAMPLES,
826         .buf_size = BUFFER_SAMPLES * 2,
827         .plc_samples = 160,
828 };
829
830 static struct ast_translator lintog726 = {
831         .name = "lintog726",
832         .srcfmt = AST_FORMAT_SLINEAR,
833         .dstfmt = AST_FORMAT_G726,
834         .newpvt = lintog726_new,        /* same for both directions */
835         .framein = lintog726_framein,
836         .sample = lintog726_sample,
837         .desc_size = sizeof(struct g726_coder_pvt),
838         .buffer_samples = BUFFER_SAMPLES,
839         .buf_size = BUFFER_SAMPLES/2,
840 };
841
842 static struct ast_translator g726aal2tolin = {
843         .name = "g726aal2tolin",
844         .srcfmt = AST_FORMAT_G726_AAL2,
845         .dstfmt = AST_FORMAT_SLINEAR,
846         .newpvt = lintog726_new,        /* same for both directions */
847         .framein = g726aal2tolin_framein,
848         .sample = g726tolin_sample,
849         .desc_size = sizeof(struct g726_coder_pvt),
850         .buffer_samples = BUFFER_SAMPLES,
851         .buf_size = BUFFER_SAMPLES * 2,
852         .plc_samples = 160,
853 };
854
855 static struct ast_translator lintog726aal2 = {
856         .name = "lintog726aal2",
857         .srcfmt = AST_FORMAT_SLINEAR,
858         .dstfmt = AST_FORMAT_G726_AAL2,
859         .newpvt = lintog726_new,        /* same for both directions */
860         .framein = lintog726aal2_framein,
861         .sample = lintog726_sample,
862         .desc_size = sizeof(struct g726_coder_pvt),
863         .buffer_samples = BUFFER_SAMPLES,
864         .buf_size = BUFFER_SAMPLES / 2,
865 };
866
867 static struct ast_translator g726tog726aal2 = {
868         .name = "g726tog726aal2",
869         .srcfmt = AST_FORMAT_G726,
870         .dstfmt = AST_FORMAT_G726_AAL2,
871         .framein = g726tog726aal2_framein,      /* same for both directions */
872         .sample = lintog726_sample,
873         .buffer_samples = BUFFER_SAMPLES,
874         .buf_size = BUFFER_SAMPLES,
875 };
876
877 static struct ast_translator g726aal2tog726 = {
878         .name = "g726aal2tog726",
879         .srcfmt = AST_FORMAT_G726_AAL2,
880         .dstfmt = AST_FORMAT_G726,
881         .framein = g726tog726aal2_framein,      /* same for both directions */
882         .sample = lintog726_sample,
883         .buffer_samples = BUFFER_SAMPLES,
884         .buf_size = BUFFER_SAMPLES,
885 };
886
887 static int parse_config(int reload)
888 {
889         struct ast_variable *var;
890         struct ast_flags config_flags = { reload ? CONFIG_FLAG_FILEUNCHANGED : 0 };
891         struct ast_config *cfg = ast_config_load("codecs.conf", config_flags);
892
893         if (cfg == NULL)
894                 return 0;
895         if (cfg == CONFIG_STATUS_FILEUNCHANGED)
896                 return 0;
897         for (var = ast_variable_browse(cfg, "plc"); var; var = var->next) {
898                 if (!strcasecmp(var->name, "genericplc")) {
899                         g726tolin.useplc = ast_true(var->value) ? 1 : 0;
900                         ast_verb(3, "codec_g726: %susing generic PLC\n",
901                                         g726tolin.useplc ? "" : "not ");
902                 }
903         }
904         ast_config_destroy(cfg);
905         return 0;
906 }
907
908 static int reload(void)
909 {
910         if (parse_config(1))
911                 return AST_MODULE_LOAD_DECLINE;
912         return AST_MODULE_LOAD_SUCCESS;
913 }
914
915 static int unload_module(void)
916 {
917         int res = 0;
918
919         res |= ast_unregister_translator(&g726tolin);
920         res |= ast_unregister_translator(&lintog726);
921
922         res |= ast_unregister_translator(&g726aal2tolin);
923         res |= ast_unregister_translator(&lintog726aal2);
924
925         res |= ast_unregister_translator(&g726aal2tog726);
926         res |= ast_unregister_translator(&g726tog726aal2);
927
928         return res;
929 }
930
931 static int load_module(void)
932 {
933         int res = 0;
934
935
936         if (parse_config(0))
937                 return AST_MODULE_LOAD_DECLINE;
938
939         res |= ast_register_translator(&g726tolin);
940         res |= ast_register_translator(&lintog726);
941
942         res |= ast_register_translator(&g726aal2tolin);
943         res |= ast_register_translator(&lintog726aal2);
944
945         res |= ast_register_translator(&g726aal2tog726);
946         res |= ast_register_translator(&g726tog726aal2);
947
948         if (res) {
949                 unload_module();
950                 return AST_MODULE_LOAD_FAILURE;
951         }       
952
953         return AST_MODULE_LOAD_SUCCESS;
954 }
955
956 AST_MODULE_INFO(ASTERISK_GPL_KEY, AST_MODFLAG_DEFAULT, "ITU G.726-32kbps G726 Transcoder",
957                 .load = load_module,
958                 .unload = unload_module,
959                 .reload = reload,
960                );