9ef79add71844e2ce3c28c38986618f37b0dde15
[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 <fcntl.h>
35 #include <netinet/in.h>
36
37 #include "asterisk/lock.h"
38 #include "asterisk/logger.h"
39 #include "asterisk/linkedlists.h"
40 #include "asterisk/module.h"
41 #include "asterisk/config.h"
42 #include "asterisk/options.h"
43 #include "asterisk/translate.h"
44 #include "asterisk/channel.h"
45 #include "asterisk/utils.h"
46
47 #define WANT_ASM
48 #include "log2comp.h"
49
50 /* define NOT_BLI to use a faster but not bit-level identical version */
51 /* #define NOT_BLI */
52
53 #if defined(NOT_BLI)
54 #       if defined(_MSC_VER)
55 typedef __int64 sint64;
56 #       elif defined(__GNUC__)
57 typedef long long sint64;
58 #       else
59 #               error 64-bit integer type is not defined for your compiler/platform
60 #       endif
61 #endif
62
63 #define BUFFER_SAMPLES   8096   /* size for the translation buffers */
64 #define BUF_SHIFT       5
65
66 /* Sample frame data */
67
68 #include "slin_g726_ex.h"
69 #include "g726_slin_ex.h"
70
71 /*
72  * The following is the definition of the state structure
73  * used by the G.726 encoder and decoder to preserve their internal
74  * state between successive calls.  The meanings of the majority
75  * of the state structure fields are explained in detail in the
76  * CCITT Recommendation G.721.  The field names are essentially identical
77  * to variable names in the bit level description of the coding algorithm
78  * included in this Recommendation.
79  */
80 struct g726_state {
81         long yl;        /* Locked or steady state step size multiplier. */
82         int yu;         /* Unlocked or non-steady state step size multiplier. */
83         int dms;        /* Short term energy estimate. */
84         int dml;        /* Long term energy estimate. */
85         int ap;         /* Linear weighting coefficient of 'yl' and 'yu'. */
86         int a[2];       /* Coefficients of pole portion of prediction filter.
87                          * stored as fixed-point 1==2^14 */
88         int b[6];       /* Coefficients of zero portion of prediction filter.
89                          * stored as fixed-point 1==2^14 */
90         int pk[2];      /* Signs of previous two samples of a partially
91                          * reconstructed signal. */
92         int dq[6];      /* Previous 6 samples of the quantized difference signal
93                          * stored as fixed point 1==2^12,
94                          * or in internal floating point format */
95         int sr[2];      /* Previous 2 samples of the quantized difference signal
96                          * stored as fixed point 1==2^12,
97                          * or in internal floating point format */
98         int td;         /* delayed tone detect, new in 1988 version */
99 };
100
101 static int qtab_721[7] = {-124, 80, 178, 246, 300, 349, 400};
102 /*
103  * Maps G.721 code word to reconstructed scale factor normalized log
104  * magnitude values.
105  */
106 static int _dqlntab[16] = {-2048, 4, 135, 213, 273, 323, 373, 425,
107                                 425, 373, 323, 273, 213, 135, 4, -2048};
108
109 /* Maps G.721 code word to log of scale factor multiplier. */
110 static int _witab[16] = {-12, 18, 41, 64, 112, 198, 355, 1122,
111                                 1122, 355, 198, 112, 64, 41, 18, -12};
112 /*
113  * Maps G.721 code words to a set of values whose long and short
114  * term averages are computed and then compared to give an indication
115  * how stationary (steady state) the signal is.
116  */
117 static int _fitab[16] = {0, 0, 0, 0x200, 0x200, 0x200, 0x600, 0xE00,
118                                 0xE00, 0x600, 0x200, 0x200, 0x200, 0, 0, 0};
119
120
121 /*
122  * g72x_init_state()
123  *
124  * This routine initializes and/or resets the g726_state structure
125  * pointed to by 'state_ptr'.
126  * All the initial state values are specified in the CCITT G.721 document.
127  */
128 static void g726_init_state(struct g726_state *state_ptr)
129 {
130         int             cnta;
131
132         state_ptr->yl = 34816;
133         state_ptr->yu = 544;
134         state_ptr->dms = 0;
135         state_ptr->dml = 0;
136         state_ptr->ap = 0;
137         for (cnta = 0; cnta < 2; cnta++) {
138                 state_ptr->a[cnta] = 0;
139                 state_ptr->pk[cnta] = 0;
140 #ifdef NOT_BLI
141                 state_ptr->sr[cnta] = 1;
142 #else
143                 state_ptr->sr[cnta] = 32;
144 #endif
145         }
146         for (cnta = 0; cnta < 6; cnta++) {
147                 state_ptr->b[cnta] = 0;
148 #ifdef NOT_BLI
149                 state_ptr->dq[cnta] = 1;
150 #else
151                 state_ptr->dq[cnta] = 32;
152 #endif
153         }
154         state_ptr->td = 0;
155 }
156
157 /*
158  * quan()
159  *
160  * quantizes the input val against the table of integers.
161  * It returns i if table[i - 1] <= val < table[i].
162  *
163  * Using linear search for simple coding.
164  */
165 static int quan(int val, int *table, int size)
166 {
167         int             i;
168
169         for (i = 0; i < size && val >= *table; ++i, ++table)
170                 ;
171         return (i);
172 }
173
174 #ifdef NOT_BLI /* faster non-identical version */
175
176 /*
177  * predictor_zero()
178  *
179  * computes the estimated signal from 6-zero predictor.
180  *
181  */
182 static int predictor_zero(struct g726_state *state_ptr)
183 {       /* divide by 2 is necessary here to handle negative numbers correctly */
184         int i;
185         sint64 sezi;
186         for (sezi = 0, i = 0; i < 6; i++)                       /* ACCUM */
187                 sezi += (sint64)state_ptr->b[i] * state_ptr->dq[i];
188         return (int)(sezi >> 13) / 2 /* 2^14 */;
189 }
190
191 /*
192  * predictor_pole()
193  *
194  * computes the estimated signal from 2-pole predictor.
195  *
196  */
197 static int predictor_pole(struct g726_state *state_ptr)
198 {       /* divide by 2 is necessary here to handle negative numbers correctly */
199         return (int)(((sint64)state_ptr->a[1] * state_ptr->sr[1] +
200                       (sint64)state_ptr->a[0] * state_ptr->sr[0]) >> 13) / 2 /* 2^14 */;
201 }
202
203 #else /* NOT_BLI - identical version */
204 /*
205  * fmult()
206  *
207  * returns the integer product of the fixed-point number "an" (1==2^12) and
208  * "floating point" representation (4-bit exponent, 6-bit mantessa) "srn".
209  */
210 static int fmult(int an, int srn)
211 {
212         int             anmag, anexp, anmant;
213         int             wanexp, wanmant;
214         int             retval;
215
216         anmag = (an > 0) ? an : ((-an) & 0x1FFF);
217         anexp = ilog2(anmag) - 5;
218         anmant = (anmag == 0) ? 32 :
219             (anexp >= 0) ? anmag >> anexp : anmag << -anexp;
220         wanexp = anexp + ((srn >> 6) & 0xF) - 13;
221
222         wanmant = (anmant * (srn & 077) + 0x30) >> 4;
223         retval = (wanexp >= 0) ? ((wanmant << wanexp) & 0x7FFF) :
224             (wanmant >> -wanexp);
225
226         return (((an ^ srn) < 0) ? -retval : retval);
227 }
228
229 static int predictor_zero(struct g726_state *state_ptr)
230 {
231         int             i;
232         int             sezi;
233         for (sezi = 0, i = 0; i < 6; i++)                       /* ACCUM */
234                 sezi += fmult(state_ptr->b[i] >> 2, state_ptr->dq[i]);
235         return sezi;
236 }
237
238 static int predictor_pole(struct g726_state *state_ptr)
239 {
240         return (fmult(state_ptr->a[1] >> 2, state_ptr->sr[1]) +
241                         fmult(state_ptr->a[0] >> 2, state_ptr->sr[0]));
242 }
243
244 #endif /* NOT_BLI */
245
246 /*
247  * step_size()
248  *
249  * computes the quantization step size of the adaptive quantizer.
250  *
251  */
252 static int step_size(struct g726_state *state_ptr)
253 {
254         int             y;
255         int             dif;
256         int             al;
257
258         if (state_ptr->ap >= 256)
259                 return (state_ptr->yu);
260         else {
261                 y = state_ptr->yl >> 6;
262                 dif = state_ptr->yu - y;
263                 al = state_ptr->ap >> 2;
264                 if (dif > 0)
265                         y += (dif * al) >> 6;
266                 else if (dif < 0)
267                         y += (dif * al + 0x3F) >> 6;
268                 return (y);
269         }
270 }
271
272 /*
273  * quantize()
274  *
275  * Given a raw sample, 'd', of the difference signal and a
276  * quantization step size scale factor, 'y', this routine returns the
277  * ADPCM codeword to which that sample gets quantized.  The step
278  * size scale factor division operation is done in the log base 2 domain
279  * as a subtraction.
280  */
281 static int quantize(
282         int             d,      /* Raw difference signal sample */
283         int             y,      /* Step size multiplier */
284         int             *table, /* quantization table */
285         int             size)   /* table size of integers */
286 {
287         int             dqm;    /* Magnitude of 'd' */
288         int             exp;    /* Integer part of base 2 log of 'd' */
289         int             mant;   /* Fractional part of base 2 log */
290         int             dl;             /* Log of magnitude of 'd' */
291         int             dln;    /* Step size scale factor normalized log */
292         int             i;
293
294         /*
295          * LOG
296          *
297          * Compute base 2 log of 'd', and store in 'dl'.
298          */
299         dqm = abs(d);
300         exp = ilog2(dqm);
301         if (exp < 0)
302                 exp = 0;
303         mant = ((dqm << 7) >> exp) & 0x7F;      /* Fractional portion. */
304         dl = (exp << 7) | mant;
305
306         /*
307          * SUBTB
308          *
309          * "Divide" by step size multiplier.
310          */
311         dln = dl - (y >> 2);
312
313         /*
314          * QUAN
315          *
316          * Obtain codword i for 'd'.
317          */
318         i = quan(dln, table, size);
319         if (d < 0)                      /* take 1's complement of i */
320                 return ((size << 1) + 1 - i);
321         else if (i == 0)                /* take 1's complement of 0 */
322                 return ((size << 1) + 1); /* new in 1988 */
323         else
324                 return (i);
325 }
326
327 /*
328  * reconstruct()
329  *
330  * Returns reconstructed difference signal 'dq' obtained from
331  * codeword 'i' and quantization step size scale factor 'y'.
332  * Multiplication is performed in log base 2 domain as addition.
333  */
334 static int reconstruct(
335         int             sign,   /* 0 for non-negative value */
336         int             dqln,   /* G.72x codeword */
337         int             y)      /* Step size multiplier */
338 {
339         int             dql;    /* Log of 'dq' magnitude */
340         int             dex;    /* Integer part of log */
341         int             dqt;
342         int             dq;     /* Reconstructed difference signal sample */
343
344         dql = dqln + (y >> 2);  /* ADDA */
345
346         if (dql < 0) {
347 #ifdef NOT_BLI
348                 return (sign) ? -1 : 1;
349 #else
350                 return (sign) ? -0x8000 : 0;
351 #endif
352         } else {                /* ANTILOG */
353                 dex = (dql >> 7) & 15;
354                 dqt = 128 + (dql & 127);
355 #ifdef NOT_BLI
356                 dq = ((dqt << 19) >> (14 - dex));
357                 return (sign) ? -dq : dq;
358 #else
359                 dq = (dqt << 7) >> (14 - dex);
360                 return (sign) ? (dq - 0x8000) : dq;
361 #endif
362         }
363 }
364
365 /*
366  * update()
367  *
368  * updates the state variables for each output code
369  */
370 static void update(
371         int             code_size,      /* distinguish 723_40 with others */
372         int             y,              /* quantizer step size */
373         int             wi,             /* scale factor multiplier */
374         int             fi,             /* for long/short term energies */
375         int             dq,             /* quantized prediction difference */
376         int             sr,             /* reconstructed signal */
377         int             dqsez,          /* difference from 2-pole predictor */
378         struct g726_state *state_ptr)   /* coder state pointer */
379 {
380         int             cnt;
381         int             mag;            /* Adaptive predictor, FLOAT A */
382 #ifndef NOT_BLI
383         int             exp;
384 #endif
385         int             a2p=0;          /* LIMC */
386         int             a1ul;           /* UPA1 */
387         int             pks1;           /* UPA2 */
388         int             fa1;
389         int             tr;                     /* tone/transition detector */
390         int             ylint, thr2, dqthr;
391         int             ylfrac, thr1;
392         int             pk0;
393
394         pk0 = (dqsez < 0) ? 1 : 0;      /* needed in updating predictor poles */
395
396 #ifdef NOT_BLI
397         mag = abs(dq / 0x1000); /* prediction difference magnitude */
398 #else
399         mag = dq & 0x7FFF;              /* prediction difference magnitude */
400 #endif
401         /* TRANS */
402         ylint = state_ptr->yl >> 15;    /* exponent part of yl */
403         ylfrac = (state_ptr->yl >> 10) & 0x1F;  /* fractional part of yl */
404         thr1 = (32 + ylfrac) << ylint;          /* threshold */
405         thr2 = (ylint > 9) ? 31 << 10 : thr1;   /* limit thr2 to 31 << 10 */
406         dqthr = (thr2 + (thr2 >> 1)) >> 1;      /* dqthr = 0.75 * thr2 */
407         if (state_ptr->td == 0)         /* signal supposed voice */
408                 tr = 0;
409         else if (mag <= dqthr)          /* supposed data, but small mag */
410                 tr = 0;                 /* treated as voice */
411         else                            /* signal is data (modem) */
412                 tr = 1;
413
414         /*
415          * Quantizer scale factor adaptation.
416          */
417
418         /* FUNCTW & FILTD & DELAY */
419         /* update non-steady state step size multiplier */
420         state_ptr->yu = y + ((wi - y) >> 5);
421
422         /* LIMB */
423         if (state_ptr->yu < 544)        /* 544 <= yu <= 5120 */
424                 state_ptr->yu = 544;
425         else if (state_ptr->yu > 5120)
426                 state_ptr->yu = 5120;
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                         if (pk0 ^ state_ptr->pk[1])
459                                 /* LIMC */
460                                 if (a2p <= -12160)
461                                         a2p = -12288;
462                                 else if (a2p >= 12416)
463                                         a2p = 12288;
464                                 else
465                                         a2p -= 0x80;
466                         else if (a2p <= -12416)
467                                 a2p = -12288;
468                         else if (a2p >= 12160)
469                                 a2p = 12288;
470                         else
471                                 a2p += 0x80;
472                 }
473
474                 /* TRIGB & DELAY */
475                 state_ptr->a[1] = a2p;
476
477                 /* UPA1 */
478                 /* update predictor pole a[0] */
479                 state_ptr->a[0] -= state_ptr->a[0] >> 8;
480                 if (dqsez != 0) {
481                         if (pks1 == 0)
482                                 state_ptr->a[0] += 192;
483                         else
484                                 state_ptr->a[0] -= 192;
485                 }
486                 /* LIMD */
487                 a1ul = 15360 - a2p;
488                 if (state_ptr->a[0] < -a1ul)
489                         state_ptr->a[0] = -a1ul;
490                 else if (state_ptr->a[0] > a1ul)
491                         state_ptr->a[0] = a1ul;
492
493                 /* UPB : update predictor zeros b[6] */
494                 for (cnt = 0; cnt < 6; cnt++) {
495                         if (code_size == 5)             /* for 40Kbps G.723 */
496                                 state_ptr->b[cnt] -= state_ptr->b[cnt] >> 9;
497                         else                    /* for G.721 and 24Kbps G.723 */
498                                 state_ptr->b[cnt] -= state_ptr->b[cnt] >> 8;
499                         if (mag)
500                         {       /* XOR */
501                                 if ((dq ^ state_ptr->dq[cnt]) >= 0)
502                                         state_ptr->b[cnt] += 128;
503                                 else
504                                         state_ptr->b[cnt] -= 128;
505                         }
506                 }
507         }
508
509         for (cnt = 5; cnt > 0; cnt--)
510                 state_ptr->dq[cnt] = state_ptr->dq[cnt-1];
511 #ifdef NOT_BLI
512         state_ptr->dq[0] = dq;
513 #else
514         /* FLOAT A : convert dq[0] to 4-bit exp, 6-bit mantissa f.p. */
515         if (mag == 0) {
516                 state_ptr->dq[0] = (dq >= 0) ? 0x20 : 0x20 - 0x400;
517         } else {
518                 exp = ilog2(mag) + 1;
519                 state_ptr->dq[0] = (dq >= 0) ?
520                     (exp << 6) + ((mag << 6) >> exp) :
521                     (exp << 6) + ((mag << 6) >> exp) - 0x400;
522         }
523 #endif
524
525         state_ptr->sr[1] = state_ptr->sr[0];
526 #ifdef NOT_BLI
527         state_ptr->sr[0] = sr;
528 #else
529         /* FLOAT B : convert sr to 4-bit exp., 6-bit mantissa f.p. */
530         if (sr == 0) {
531                 state_ptr->sr[0] = 0x20;
532         } else if (sr > 0) {
533                 exp = ilog2(sr) + 1;
534                 state_ptr->sr[0] = (exp << 6) + ((sr << 6) >> exp);
535         } else if (sr > -0x8000) {
536                 mag = -sr;
537                 exp = ilog2(mag) + 1;
538                 state_ptr->sr[0] =  (exp << 6) + ((mag << 6) >> exp) - 0x400;
539         } else
540                 state_ptr->sr[0] = 0x20 - 0x400;
541 #endif
542
543         /* DELAY A */
544         state_ptr->pk[1] = state_ptr->pk[0];
545         state_ptr->pk[0] = pk0;
546
547         /* TONE */
548         if (tr == 1)            /* this sample has been treated as data */
549                 state_ptr->td = 0;      /* next one will be treated as voice */
550         else if (a2p < -11776)  /* small sample-to-sample correlation */
551                 state_ptr->td = 1;      /* signal may be data */
552         else                            /* signal is voice */
553                 state_ptr->td = 0;
554
555         /*
556          * Adaptation speed control.
557          */
558         state_ptr->dms += (fi - state_ptr->dms) >> 5;           /* FILTA */
559         state_ptr->dml += (((fi << 2) - state_ptr->dml) >> 7);  /* FILTB */
560
561         if (tr == 1)
562                 state_ptr->ap = 256;
563         else if (y < 1536)                                      /* SUBTC */
564                 state_ptr->ap += (0x200 - state_ptr->ap) >> 4;
565         else if (state_ptr->td == 1)
566                 state_ptr->ap += (0x200 - state_ptr->ap) >> 4;
567         else if (abs((state_ptr->dms << 2) - state_ptr->dml) >=
568             (state_ptr->dml >> 3))
569                 state_ptr->ap += (0x200 - state_ptr->ap) >> 4;
570         else
571                 state_ptr->ap += (-state_ptr->ap) >> 4;
572 }
573
574 /*
575  * g726_decode()
576  *
577  * Description:
578  *
579  * Decodes a 4-bit code of G.726-32 encoded data of i and
580  * returns the resulting linear PCM, A-law or u-law value.
581  * return -1 for unknown out_coding value.
582  */
583 static int g726_decode(int      i, struct g726_state *state_ptr)
584 {
585         int             sezi, sez, se;  /* ACCUM */
586         int             y;                      /* MIX */
587         int             sr;                     /* ADDB */
588         int             dq;
589         int             dqsez;
590
591         i &= 0x0f;                      /* mask to get proper bits */
592 #ifdef NOT_BLI
593         sezi = predictor_zero(state_ptr);
594         sez = sezi;
595         se = sezi + predictor_pole(state_ptr);  /* estimated signal */
596 #else
597         sezi = predictor_zero(state_ptr);
598         sez = sezi >> 1;
599         se = (sezi + predictor_pole(state_ptr)) >> 1;   /* estimated signal */
600 #endif
601
602         y = step_size(state_ptr);       /* dynamic quantizer step size */
603
604         dq = reconstruct(i & 8, _dqlntab[i], y); /* quantized diff. */
605
606 #ifdef NOT_BLI
607         sr = se + dq;                           /* reconst. signal */
608         dqsez = dq + sez;                       /* pole prediction diff. */
609 #else
610         sr = (dq < 0) ? se - (dq & 0x3FFF) : se + dq;   /* reconst. signal */
611         dqsez = sr - se + sez;          /* pole prediction diff. */
612 #endif
613
614         update(4, y, _witab[i] << 5, _fitab[i], dq, sr, dqsez, state_ptr);
615
616 #ifdef NOT_BLI
617         return (sr >> 10);      /* sr was 26-bit dynamic range */
618 #else
619         return (sr << 2);       /* sr was 14-bit dynamic range */
620 #endif
621 }
622
623 /*
624  * g726_encode()
625  *
626  * Encodes the input vale of linear PCM, A-law or u-law data sl and returns
627  * the resulting code. -1 is returned for unknown input coding value.
628  */
629 static int g726_encode(int sl, struct g726_state *state_ptr)
630 {
631         int             sezi, se, sez;          /* ACCUM */
632         int             d;                      /* SUBTA */
633         int             sr;                     /* ADDB */
634         int             y;                      /* MIX */
635         int             dqsez;                  /* ADDC */
636         int             dq, i;
637
638 #ifdef NOT_BLI
639         sl <<= 10;                      /* 26-bit dynamic range */
640
641         sezi = predictor_zero(state_ptr);
642         sez = sezi;
643         se = sezi + predictor_pole(state_ptr);  /* estimated signal */
644 #else
645         sl >>= 2;                       /* 14-bit dynamic range */
646
647         sezi = predictor_zero(state_ptr);
648         sez = sezi >> 1;
649         se = (sezi + predictor_pole(state_ptr)) >> 1;   /* estimated signal */
650 #endif
651
652         d = sl - se;                            /* estimation difference */
653
654         /* quantize the prediction difference */
655         y = step_size(state_ptr);               /* quantizer step size */
656 #ifdef NOT_BLI
657         d /= 0x1000;
658 #endif
659         i = quantize(d, y, qtab_721, 7);        /* i = G726 code */
660
661         dq = reconstruct(i & 8, _dqlntab[i], y);        /* quantized est diff */
662
663 #ifdef NOT_BLI
664         sr = se + dq;                           /* reconst. signal */
665         dqsez = dq + sez;                       /* pole prediction diff. */
666 #else
667         sr = (dq < 0) ? se - (dq & 0x3FFF) : se + dq;   /* reconst. signal */
668         dqsez = sr - se + sez;                  /* pole prediction diff. */
669 #endif
670
671         update(4, y, _witab[i] << 5, _fitab[i], dq, sr, dqsez, state_ptr);
672
673         return (i);
674 }
675
676 /*
677  * Private workspace for translating signed linear signals to G726.
678  * Don't bother to define two distinct structs.
679  */
680
681 struct g726_coder_pvt {
682         /* buffer any odd byte in input - 0x80 + (value & 0xf) if present */
683         unsigned char next_flag;
684         struct g726_state g726;
685 };
686
687 /*! \brief init a new instance of g726_coder_pvt. */
688 static int lintog726_new(struct ast_trans_pvt *pvt)
689 {
690         struct g726_coder_pvt *tmp = pvt->pvt;
691
692         g726_init_state(&tmp->g726);
693
694         return 0;
695 }
696
697 /*! \brief decode packed 4-bit G726 values (AAL2 packing) and store in buffer. */
698 static int g726aal2tolin_framein (struct ast_trans_pvt *pvt, struct ast_frame *f)
699 {
700         struct g726_coder_pvt *tmp = pvt->pvt;
701         unsigned char *src = f->data;
702         int16_t *dst = (int16_t *) pvt->outbuf + pvt->samples;
703         unsigned int i;
704
705         for (i = 0; i < f->datalen; i++) {
706                 *dst++ = g726_decode((src[i] >> 4) & 0xf, &tmp->g726);
707                 *dst++ = g726_decode(src[i] & 0x0f, &tmp->g726);
708         }
709
710         pvt->samples += f->samples;
711         pvt->datalen += 2 * f->samples; /* 2 bytes/sample */
712
713         return 0;
714 }
715
716 /*! \brief compress and store data (4-bit G726 samples, AAL2 packing) in outbuf */
717 static int lintog726aal2_framein(struct ast_trans_pvt *pvt, struct ast_frame *f)
718 {
719         struct g726_coder_pvt *tmp = pvt->pvt;
720         int16_t *src = f->data;
721         unsigned int i;
722
723         for (i = 0; i < f->samples; i++) {
724                 unsigned char d = g726_encode(src[i], &tmp->g726); /* this sample */
725
726                 if (tmp->next_flag & 0x80) {    /* merge with leftover sample */
727                         pvt->outbuf[pvt->datalen++] = ((tmp->next_flag & 0xf)<< 4) | d;
728                         pvt->samples += 2;      /* 2 samples per byte */
729                         tmp->next_flag = 0;
730                 } else {
731                         tmp->next_flag = 0x80 | d;
732                 }
733         }
734
735         return 0;
736 }
737
738 /*! \brief decode packed 4-bit G726 values (RFC3551 packing) and store in buffer. */
739 static int g726tolin_framein (struct ast_trans_pvt *pvt, struct ast_frame *f)
740 {
741         struct g726_coder_pvt *tmp = pvt->pvt;
742         unsigned char *src = f->data;
743         int16_t *dst = (int16_t *) pvt->outbuf + pvt->samples;
744         unsigned int i;
745
746         for (i = 0; i < f->datalen; i++) {
747                 *dst++ = g726_decode(src[i] & 0x0f, &tmp->g726);
748                 *dst++ = g726_decode((src[i] >> 4) & 0xf, &tmp->g726);
749         }
750
751         pvt->samples += f->samples;
752         pvt->datalen += 2 * f->samples; /* 2 bytes/sample */
753
754         return 0;
755 }
756
757 /*! \brief compress and store data (4-bit G726 samples, RFC3551 packing) in outbuf */
758 static int lintog726_framein(struct ast_trans_pvt *pvt, struct ast_frame *f)
759 {
760         struct g726_coder_pvt *tmp = pvt->pvt;
761         int16_t *src = f->data;
762         unsigned int i;
763
764         for (i = 0; i < f->samples; i++) {
765                 unsigned char d = g726_encode(src[i], &tmp->g726); /* this sample */
766
767                 if (tmp->next_flag & 0x80) {    /* merge with leftover sample */
768                         pvt->outbuf[pvt->datalen++] = (d << 4) | (tmp->next_flag & 0xf);
769                         pvt->samples += 2;      /* 2 samples per byte */
770                         tmp->next_flag = 0;
771                 } else {
772                         tmp->next_flag = 0x80 | d;
773                 }
774         }
775
776         return 0;
777 }
778
779 /*! \brief convert G726-32 RFC3551 packed data into AAL2 packed data (or vice-versa) */
780 static int g726tog726aal2_framein(struct ast_trans_pvt *pvt, struct ast_frame *f)
781 {
782         unsigned char *src = f->data;
783         unsigned char *dst = (unsigned char *) pvt->outbuf + pvt->samples;
784         unsigned int i;
785
786         for (i = 0; i < f->datalen; i++)
787                 *dst++ = ((src[i] & 0xf) << 4) | (src[i] >> 4);
788
789         pvt->samples += f->samples;
790         pvt->datalen += f->samples; /* 1 byte/sample */
791
792         return 0;
793 }
794
795 static struct ast_frame *g726tolin_sample(void)
796 {
797         static struct ast_frame f = {
798                 .frametype = AST_FRAME_VOICE,
799                 .subclass = AST_FORMAT_G726,
800                 .datalen = sizeof(g726_slin_ex),
801                 .samples = sizeof(g726_slin_ex) * 2,    /* 2 samples per byte */
802                 .src = __PRETTY_FUNCTION__,
803                 .data = g726_slin_ex,
804         };
805
806         return &f;
807 }
808
809 static struct ast_frame *lintog726_sample (void)
810 {
811         static struct ast_frame f = {
812                 .frametype = AST_FRAME_VOICE,
813                 .subclass = AST_FORMAT_SLINEAR,
814                 .datalen = sizeof(slin_g726_ex),
815                 .samples = sizeof(slin_g726_ex) / 2,    /* 1 sample per 2 bytes */
816                 .src = __PRETTY_FUNCTION__,
817                 .data = slin_g726_ex,
818         };
819
820         return &f;
821 }
822
823 static struct ast_translator g726tolin = {
824         .name = "g726tolin",
825         .srcfmt = AST_FORMAT_G726,
826         .dstfmt = AST_FORMAT_SLINEAR,
827         .newpvt = lintog726_new,        /* same for both directions */
828         .framein = g726tolin_framein,
829         .sample = g726tolin_sample,
830         .desc_size = sizeof(struct g726_coder_pvt),
831         .buffer_samples = BUFFER_SAMPLES,
832         .buf_size = BUFFER_SAMPLES * 2,
833         .plc_samples = 160,
834 };
835
836 static struct ast_translator lintog726 = {
837         .name = "lintog726",
838         .srcfmt = AST_FORMAT_SLINEAR,
839         .dstfmt = AST_FORMAT_G726,
840         .newpvt = lintog726_new,        /* same for both directions */
841         .framein = lintog726_framein,
842         .sample = lintog726_sample,
843         .desc_size = sizeof(struct g726_coder_pvt),
844         .buffer_samples = BUFFER_SAMPLES,
845         .buf_size = BUFFER_SAMPLES/2,
846 };
847
848 static struct ast_translator g726aal2tolin = {
849         .name = "g726aal2tolin",
850         .srcfmt = AST_FORMAT_G726_AAL2,
851         .dstfmt = AST_FORMAT_SLINEAR,
852         .newpvt = lintog726_new,        /* same for both directions */
853         .framein = g726aal2tolin_framein,
854         .sample = g726tolin_sample,
855         .desc_size = sizeof(struct g726_coder_pvt),
856         .buffer_samples = BUFFER_SAMPLES,
857         .buf_size = BUFFER_SAMPLES * 2,
858         .plc_samples = 160,
859 };
860
861 static struct ast_translator lintog726aal2 = {
862         .name = "lintog726aal2",
863         .srcfmt = AST_FORMAT_SLINEAR,
864         .dstfmt = AST_FORMAT_G726_AAL2,
865         .newpvt = lintog726_new,        /* same for both directions */
866         .framein = lintog726aal2_framein,
867         .sample = lintog726_sample,
868         .desc_size = sizeof(struct g726_coder_pvt),
869         .buffer_samples = BUFFER_SAMPLES,
870         .buf_size = BUFFER_SAMPLES / 2,
871 };
872
873 static struct ast_translator g726tog726aal2 = {
874         .name = "g726tog726aal2",
875         .srcfmt = AST_FORMAT_G726,
876         .dstfmt = AST_FORMAT_G726_AAL2,
877         .framein = g726tog726aal2_framein,      /* same for both directions */
878         .sample = lintog726_sample,
879         .buffer_samples = BUFFER_SAMPLES,
880         .buf_size = BUFFER_SAMPLES,
881 };
882
883 static struct ast_translator g726aal2tog726 = {
884         .name = "g726aal2tog726",
885         .srcfmt = AST_FORMAT_G726_AAL2,
886         .dstfmt = AST_FORMAT_G726,
887         .framein = g726tog726aal2_framein,      /* same for both directions */
888         .sample = lintog726_sample,
889         .buffer_samples = BUFFER_SAMPLES,
890         .buf_size = BUFFER_SAMPLES,
891 };
892
893 static int parse_config(int reload)
894 {
895         struct ast_variable *var;
896         struct ast_flags config_flags = { reload ? CONFIG_FLAG_FILEUNCHANGED : 0 };
897         struct ast_config *cfg = ast_config_load("codecs.conf", config_flags);
898
899         if (cfg == NULL)
900                 return -1;
901         if (cfg == CONFIG_STATUS_FILEUNCHANGED)
902                 return 0;
903         for (var = ast_variable_browse(cfg, "plc"); var; var = var->next) {
904                 if (!strcasecmp(var->name, "genericplc")) {
905                         g726tolin.useplc = ast_true(var->value) ? 1 : 0;
906                         ast_verb(3, "codec_g726: %susing generic PLC\n",
907                                         g726tolin.useplc ? "" : "not ");
908                 }
909         }
910         ast_config_destroy(cfg);
911         return 0;
912 }
913
914 static int reload(void)
915 {
916         if (parse_config(1))
917                 return AST_MODULE_LOAD_DECLINE;
918         return AST_MODULE_LOAD_SUCCESS;
919 }
920
921 static int unload_module(void)
922 {
923         int res = 0;
924
925         res |= ast_unregister_translator(&g726tolin);
926         res |= ast_unregister_translator(&lintog726);
927
928         res |= ast_unregister_translator(&g726aal2tolin);
929         res |= ast_unregister_translator(&lintog726aal2);
930
931         res |= ast_unregister_translator(&g726aal2tog726);
932         res |= ast_unregister_translator(&g726tog726aal2);
933
934         return res;
935 }
936
937 static int load_module(void)
938 {
939         int res = 0;
940
941
942         if (parse_config(0))
943                 return AST_MODULE_LOAD_DECLINE;
944
945         res |= ast_register_translator(&g726tolin);
946         res |= ast_register_translator(&lintog726);
947
948         res |= ast_register_translator(&g726aal2tolin);
949         res |= ast_register_translator(&lintog726aal2);
950
951         res |= ast_register_translator(&g726aal2tog726);
952         res |= ast_register_translator(&g726tog726aal2);
953
954         if (res) {
955                 unload_module();
956                 return AST_MODULE_LOAD_FAILURE;
957         }       
958
959         return AST_MODULE_LOAD_SUCCESS;
960 }
961
962 AST_MODULE_INFO(ASTERISK_GPL_KEY, AST_MODFLAG_DEFAULT, "ITU G.726-32kbps G726 Transcoder",
963                 .load = load_module,
964                 .unload = unload_module,
965                 .reload = reload,
966                );