Merged revisions 79857 via svnmerge from
[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 #include <stdio.h>
37 #include <stdlib.h>
38 #include <string.h>
39 #include <unistd.h>
40
41 #include "asterisk/lock.h"
42 #include "asterisk/logger.h"
43 #include "asterisk/linkedlists.h"
44 #include "asterisk/module.h"
45 #include "asterisk/config.h"
46 #include "asterisk/options.h"
47 #include "asterisk/translate.h"
48 #include "asterisk/channel.h"
49 #include "asterisk/utils.h"
50
51 #define WANT_ASM
52 #include "log2comp.h"
53
54 /* define NOT_BLI to use a faster but not bit-level identical version */
55 /* #define NOT_BLI */
56
57 #if defined(NOT_BLI)
58 #       if defined(_MSC_VER)
59 typedef __int64 sint64;
60 #       elif defined(__GNUC__)
61 typedef long long sint64;
62 #       else
63 #               error 64-bit integer type is not defined for your compiler/platform
64 #       endif
65 #endif
66
67 #define BUFFER_SAMPLES   8096   /* size for the translation buffers */
68 #define BUF_SHIFT       5
69
70 /* Sample frame data */
71
72 #include "slin_g726_ex.h"
73 #include "g726_slin_ex.h"
74
75 /*
76  * The following is the definition of the state structure
77  * used by the G.726 encoder and decoder to preserve their internal
78  * state between successive calls.  The meanings of the majority
79  * of the state structure fields are explained in detail in the
80  * CCITT Recommendation G.721.  The field names are essentially identical
81  * to variable names in the bit level description of the coding algorithm
82  * included in this Recommendation.
83  */
84 struct g726_state {
85         long yl;        /* Locked or steady state step size multiplier. */
86         int yu;         /* Unlocked or non-steady state step size multiplier. */
87         int dms;        /* Short term energy estimate. */
88         int dml;        /* Long term energy estimate. */
89         int ap;         /* Linear weighting coefficient of 'yl' and 'yu'. */
90         int a[2];       /* Coefficients of pole portion of prediction filter.
91                          * stored as fixed-point 1==2^14 */
92         int b[6];       /* Coefficients of zero portion of prediction filter.
93                          * stored as fixed-point 1==2^14 */
94         int pk[2];      /* Signs of previous two samples of a partially
95                          * reconstructed signal. */
96         int dq[6];      /* Previous 6 samples of the quantized difference signal
97                          * stored as fixed point 1==2^12,
98                          * or in internal floating point format */
99         int sr[2];      /* Previous 2 samples of the quantized difference signal
100                          * stored as fixed point 1==2^12,
101                          * or in internal floating point format */
102         int td;         /* delayed tone detect, new in 1988 version */
103 };
104
105 static int qtab_721[7] = {-124, 80, 178, 246, 300, 349, 400};
106 /*
107  * Maps G.721 code word to reconstructed scale factor normalized log
108  * magnitude values.
109  */
110 static int _dqlntab[16] = {-2048, 4, 135, 213, 273, 323, 373, 425,
111                                 425, 373, 323, 273, 213, 135, 4, -2048};
112
113 /* Maps G.721 code word to log of scale factor multiplier. */
114 static int _witab[16] = {-12, 18, 41, 64, 112, 198, 355, 1122,
115                                 1122, 355, 198, 112, 64, 41, 18, -12};
116 /*
117  * Maps G.721 code words to a set of values whose long and short
118  * term averages are computed and then compared to give an indication
119  * how stationary (steady state) the signal is.
120  */
121 static int _fitab[16] = {0, 0, 0, 0x200, 0x200, 0x200, 0x600, 0xE00,
122                                 0xE00, 0x600, 0x200, 0x200, 0x200, 0, 0, 0};
123
124
125 /*
126  * g72x_init_state()
127  *
128  * This routine initializes and/or resets the g726_state structure
129  * pointed to by 'state_ptr'.
130  * All the initial state values are specified in the CCITT G.721 document.
131  */
132 static void g726_init_state(struct g726_state *state_ptr)
133 {
134         int             cnta;
135
136         state_ptr->yl = 34816;
137         state_ptr->yu = 544;
138         state_ptr->dms = 0;
139         state_ptr->dml = 0;
140         state_ptr->ap = 0;
141         for (cnta = 0; cnta < 2; cnta++) {
142                 state_ptr->a[cnta] = 0;
143                 state_ptr->pk[cnta] = 0;
144 #ifdef NOT_BLI
145                 state_ptr->sr[cnta] = 1;
146 #else
147                 state_ptr->sr[cnta] = 32;
148 #endif
149         }
150         for (cnta = 0; cnta < 6; cnta++) {
151                 state_ptr->b[cnta] = 0;
152 #ifdef NOT_BLI
153                 state_ptr->dq[cnta] = 1;
154 #else
155                 state_ptr->dq[cnta] = 32;
156 #endif
157         }
158         state_ptr->td = 0;
159 }
160
161 /*
162  * quan()
163  *
164  * quantizes the input val against the table of integers.
165  * It returns i if table[i - 1] <= val < table[i].
166  *
167  * Using linear search for simple coding.
168  */
169 static int quan(int val, int *table, int size)
170 {
171         int             i;
172
173         for (i = 0; i < size && val >= *table; ++i, ++table)
174                 ;
175         return (i);
176 }
177
178 #ifdef NOT_BLI /* faster non-identical version */
179
180 /*
181  * predictor_zero()
182  *
183  * computes the estimated signal from 6-zero predictor.
184  *
185  */
186 static int predictor_zero(struct g726_state *state_ptr)
187 {       /* divide by 2 is necessary here to handle negative numbers correctly */
188         int i;
189         sint64 sezi;
190         for (sezi = 0, i = 0; i < 6; i++)                       /* ACCUM */
191                 sezi += (sint64)state_ptr->b[i] * state_ptr->dq[i];
192         return (int)(sezi >> 13) / 2 /* 2^14 */;
193 }
194
195 /*
196  * predictor_pole()
197  *
198  * computes the estimated signal from 2-pole predictor.
199  *
200  */
201 static int predictor_pole(struct g726_state *state_ptr)
202 {       /* divide by 2 is necessary here to handle negative numbers correctly */
203         return (int)(((sint64)state_ptr->a[1] * state_ptr->sr[1] +
204                       (sint64)state_ptr->a[0] * state_ptr->sr[0]) >> 13) / 2 /* 2^14 */;
205 }
206
207 #else /* NOT_BLI - identical version */
208 /*
209  * fmult()
210  *
211  * returns the integer product of the fixed-point number "an" (1==2^12) and
212  * "floating point" representation (4-bit exponent, 6-bit mantessa) "srn".
213  */
214 static int fmult(int an, int srn)
215 {
216         int             anmag, anexp, anmant;
217         int             wanexp, wanmant;
218         int             retval;
219
220         anmag = (an > 0) ? an : ((-an) & 0x1FFF);
221         anexp = ilog2(anmag) - 5;
222         anmant = (anmag == 0) ? 32 :
223             (anexp >= 0) ? anmag >> anexp : anmag << -anexp;
224         wanexp = anexp + ((srn >> 6) & 0xF) - 13;
225
226         wanmant = (anmant * (srn & 077) + 0x30) >> 4;
227         retval = (wanexp >= 0) ? ((wanmant << wanexp) & 0x7FFF) :
228             (wanmant >> -wanexp);
229
230         return (((an ^ srn) < 0) ? -retval : retval);
231 }
232
233 static int predictor_zero(struct g726_state *state_ptr)
234 {
235         int             i;
236         int             sezi;
237         for (sezi = 0, i = 0; i < 6; i++)                       /* ACCUM */
238                 sezi += fmult(state_ptr->b[i] >> 2, state_ptr->dq[i]);
239         return sezi;
240 }
241
242 static int predictor_pole(struct g726_state *state_ptr)
243 {
244         return (fmult(state_ptr->a[1] >> 2, state_ptr->sr[1]) +
245                         fmult(state_ptr->a[0] >> 2, state_ptr->sr[0]));
246 }
247
248 #endif /* NOT_BLI */
249
250 /*
251  * step_size()
252  *
253  * computes the quantization step size of the adaptive quantizer.
254  *
255  */
256 static int step_size(struct g726_state *state_ptr)
257 {
258         int             y;
259         int             dif;
260         int             al;
261
262         if (state_ptr->ap >= 256)
263                 return (state_ptr->yu);
264         else {
265                 y = state_ptr->yl >> 6;
266                 dif = state_ptr->yu - y;
267                 al = state_ptr->ap >> 2;
268                 if (dif > 0)
269                         y += (dif * al) >> 6;
270                 else if (dif < 0)
271                         y += (dif * al + 0x3F) >> 6;
272                 return (y);
273         }
274 }
275
276 /*
277  * quantize()
278  *
279  * Given a raw sample, 'd', of the difference signal and a
280  * quantization step size scale factor, 'y', this routine returns the
281  * ADPCM codeword to which that sample gets quantized.  The step
282  * size scale factor division operation is done in the log base 2 domain
283  * as a subtraction.
284  */
285 static int quantize(
286         int             d,      /* Raw difference signal sample */
287         int             y,      /* Step size multiplier */
288         int             *table, /* quantization table */
289         int             size)   /* table size of integers */
290 {
291         int             dqm;    /* Magnitude of 'd' */
292         int             exp;    /* Integer part of base 2 log of 'd' */
293         int             mant;   /* Fractional part of base 2 log */
294         int             dl;             /* Log of magnitude of 'd' */
295         int             dln;    /* Step size scale factor normalized log */
296         int             i;
297
298         /*
299          * LOG
300          *
301          * Compute base 2 log of 'd', and store in 'dl'.
302          */
303         dqm = abs(d);
304         exp = ilog2(dqm);
305         if (exp < 0)
306                 exp = 0;
307         mant = ((dqm << 7) >> exp) & 0x7F;      /* Fractional portion. */
308         dl = (exp << 7) | mant;
309
310         /*
311          * SUBTB
312          *
313          * "Divide" by step size multiplier.
314          */
315         dln = dl - (y >> 2);
316
317         /*
318          * QUAN
319          *
320          * Obtain codword i for 'd'.
321          */
322         i = quan(dln, table, size);
323         if (d < 0)                      /* take 1's complement of i */
324                 return ((size << 1) + 1 - i);
325         else if (i == 0)                /* take 1's complement of 0 */
326                 return ((size << 1) + 1); /* new in 1988 */
327         else
328                 return (i);
329 }
330
331 /*
332  * reconstruct()
333  *
334  * Returns reconstructed difference signal 'dq' obtained from
335  * codeword 'i' and quantization step size scale factor 'y'.
336  * Multiplication is performed in log base 2 domain as addition.
337  */
338 static int reconstruct(
339         int             sign,   /* 0 for non-negative value */
340         int             dqln,   /* G.72x codeword */
341         int             y)      /* Step size multiplier */
342 {
343         int             dql;    /* Log of 'dq' magnitude */
344         int             dex;    /* Integer part of log */
345         int             dqt;
346         int             dq;     /* Reconstructed difference signal sample */
347
348         dql = dqln + (y >> 2);  /* ADDA */
349
350         if (dql < 0) {
351 #ifdef NOT_BLI
352                 return (sign) ? -1 : 1;
353 #else
354                 return (sign) ? -0x8000 : 0;
355 #endif
356         } else {                /* ANTILOG */
357                 dex = (dql >> 7) & 15;
358                 dqt = 128 + (dql & 127);
359 #ifdef NOT_BLI
360                 dq = ((dqt << 19) >> (14 - dex));
361                 return (sign) ? -dq : dq;
362 #else
363                 dq = (dqt << 7) >> (14 - dex);
364                 return (sign) ? (dq - 0x8000) : dq;
365 #endif
366         }
367 }
368
369 /*
370  * update()
371  *
372  * updates the state variables for each output code
373  */
374 static void update(
375         int             code_size,      /* distinguish 723_40 with others */
376         int             y,              /* quantizer step size */
377         int             wi,             /* scale factor multiplier */
378         int             fi,             /* for long/short term energies */
379         int             dq,             /* quantized prediction difference */
380         int             sr,             /* reconstructed signal */
381         int             dqsez,          /* difference from 2-pole predictor */
382         struct g726_state *state_ptr)   /* coder state pointer */
383 {
384         int             cnt;
385         int             mag;            /* Adaptive predictor, FLOAT A */
386 #ifndef NOT_BLI
387         int             exp;
388 #endif
389         int             a2p=0;          /* LIMC */
390         int             a1ul;           /* UPA1 */
391         int             pks1;           /* UPA2 */
392         int             fa1;
393         int             tr;                     /* tone/transition detector */
394         int             ylint, thr2, dqthr;
395         int             ylfrac, thr1;
396         int             pk0;
397
398         pk0 = (dqsez < 0) ? 1 : 0;      /* needed in updating predictor poles */
399
400 #ifdef NOT_BLI
401         mag = abs(dq / 0x1000); /* prediction difference magnitude */
402 #else
403         mag = dq & 0x7FFF;              /* prediction difference magnitude */
404 #endif
405         /* TRANS */
406         ylint = state_ptr->yl >> 15;    /* exponent part of yl */
407         ylfrac = (state_ptr->yl >> 10) & 0x1F;  /* fractional part of yl */
408         thr1 = (32 + ylfrac) << ylint;          /* threshold */
409         thr2 = (ylint > 9) ? 31 << 10 : thr1;   /* limit thr2 to 31 << 10 */
410         dqthr = (thr2 + (thr2 >> 1)) >> 1;      /* dqthr = 0.75 * thr2 */
411         if (state_ptr->td == 0)         /* signal supposed voice */
412                 tr = 0;
413         else if (mag <= dqthr)          /* supposed data, but small mag */
414                 tr = 0;                 /* treated as voice */
415         else                            /* signal is data (modem) */
416                 tr = 1;
417
418         /*
419          * Quantizer scale factor adaptation.
420          */
421
422         /* FUNCTW & FILTD & DELAY */
423         /* update non-steady state step size multiplier */
424         state_ptr->yu = y + ((wi - y) >> 5);
425
426         /* LIMB */
427         if (state_ptr->yu < 544)        /* 544 <= yu <= 5120 */
428                 state_ptr->yu = 544;
429         else if (state_ptr->yu > 5120)
430                 state_ptr->yu = 5120;
431
432         /* FILTE & DELAY */
433         /* update steady state step size multiplier */
434         state_ptr->yl += state_ptr->yu + ((-state_ptr->yl) >> 6);
435
436         /*
437          * Adaptive predictor coefficients.
438          */
439         if (tr == 1) {                  /* reset a's and b's for modem signal */
440                 state_ptr->a[0] = 0;
441                 state_ptr->a[1] = 0;
442                 state_ptr->b[0] = 0;
443                 state_ptr->b[1] = 0;
444                 state_ptr->b[2] = 0;
445                 state_ptr->b[3] = 0;
446                 state_ptr->b[4] = 0;
447                 state_ptr->b[5] = 0;
448         } else {                        /* update a's and b's */
449                 pks1 = pk0 ^ state_ptr->pk[0];          /* UPA2 */
450
451                 /* update predictor pole a[1] */
452                 a2p = state_ptr->a[1] - (state_ptr->a[1] >> 7);
453                 if (dqsez != 0) {
454                         fa1 = (pks1) ? state_ptr->a[0] : -state_ptr->a[0];
455                         if (fa1 < -8191)        /* a2p = function of fa1 */
456                                 a2p -= 0x100;
457                         else if (fa1 > 8191)
458                                 a2p += 0xFF;
459                         else
460                                 a2p += fa1 >> 5;
461
462                         if (pk0 ^ state_ptr->pk[1])
463                                 /* LIMC */
464                                 if (a2p <= -12160)
465                                         a2p = -12288;
466                                 else if (a2p >= 12416)
467                                         a2p = 12288;
468                                 else
469                                         a2p -= 0x80;
470                         else if (a2p <= -12416)
471                                 a2p = -12288;
472                         else if (a2p >= 12160)
473                                 a2p = 12288;
474                         else
475                                 a2p += 0x80;
476                 }
477
478                 /* TRIGB & DELAY */
479                 state_ptr->a[1] = a2p;
480
481                 /* UPA1 */
482                 /* update predictor pole a[0] */
483                 state_ptr->a[0] -= state_ptr->a[0] >> 8;
484                 if (dqsez != 0) {
485                         if (pks1 == 0)
486                                 state_ptr->a[0] += 192;
487                         else
488                                 state_ptr->a[0] -= 192;
489                 }
490                 /* LIMD */
491                 a1ul = 15360 - a2p;
492                 if (state_ptr->a[0] < -a1ul)
493                         state_ptr->a[0] = -a1ul;
494                 else if (state_ptr->a[0] > a1ul)
495                         state_ptr->a[0] = a1ul;
496
497                 /* UPB : update predictor zeros b[6] */
498                 for (cnt = 0; cnt < 6; cnt++) {
499                         if (code_size == 5)             /* for 40Kbps G.723 */
500                                 state_ptr->b[cnt] -= state_ptr->b[cnt] >> 9;
501                         else                    /* for G.721 and 24Kbps G.723 */
502                                 state_ptr->b[cnt] -= state_ptr->b[cnt] >> 8;
503                         if (mag)
504                         {       /* XOR */
505                                 if ((dq ^ state_ptr->dq[cnt]) >= 0)
506                                         state_ptr->b[cnt] += 128;
507                                 else
508                                         state_ptr->b[cnt] -= 128;
509                         }
510                 }
511         }
512
513         for (cnt = 5; cnt > 0; cnt--)
514                 state_ptr->dq[cnt] = state_ptr->dq[cnt-1];
515 #ifdef NOT_BLI
516         state_ptr->dq[0] = dq;
517 #else
518         /* FLOAT A : convert dq[0] to 4-bit exp, 6-bit mantissa f.p. */
519         if (mag == 0) {
520                 state_ptr->dq[0] = (dq >= 0) ? 0x20 : 0x20 - 0x400;
521         } else {
522                 exp = ilog2(mag) + 1;
523                 state_ptr->dq[0] = (dq >= 0) ?
524                     (exp << 6) + ((mag << 6) >> exp) :
525                     (exp << 6) + ((mag << 6) >> exp) - 0x400;
526         }
527 #endif
528
529         state_ptr->sr[1] = state_ptr->sr[0];
530 #ifdef NOT_BLI
531         state_ptr->sr[0] = sr;
532 #else
533         /* FLOAT B : convert sr to 4-bit exp., 6-bit mantissa f.p. */
534         if (sr == 0) {
535                 state_ptr->sr[0] = 0x20;
536         } else if (sr > 0) {
537                 exp = ilog2(sr) + 1;
538                 state_ptr->sr[0] = (exp << 6) + ((sr << 6) >> exp);
539         } else if (sr > -0x8000) {
540                 mag = -sr;
541                 exp = ilog2(mag) + 1;
542                 state_ptr->sr[0] =  (exp << 6) + ((mag << 6) >> exp) - 0x400;
543         } else
544                 state_ptr->sr[0] = 0x20 - 0x400;
545 #endif
546
547         /* DELAY A */
548         state_ptr->pk[1] = state_ptr->pk[0];
549         state_ptr->pk[0] = pk0;
550
551         /* TONE */
552         if (tr == 1)            /* this sample has been treated as data */
553                 state_ptr->td = 0;      /* next one will be treated as voice */
554         else if (a2p < -11776)  /* small sample-to-sample correlation */
555                 state_ptr->td = 1;      /* signal may be data */
556         else                            /* signal is voice */
557                 state_ptr->td = 0;
558
559         /*
560          * Adaptation speed control.
561          */
562         state_ptr->dms += (fi - state_ptr->dms) >> 5;           /* FILTA */
563         state_ptr->dml += (((fi << 2) - state_ptr->dml) >> 7);  /* FILTB */
564
565         if (tr == 1)
566                 state_ptr->ap = 256;
567         else if (y < 1536)                                      /* SUBTC */
568                 state_ptr->ap += (0x200 - state_ptr->ap) >> 4;
569         else if (state_ptr->td == 1)
570                 state_ptr->ap += (0x200 - state_ptr->ap) >> 4;
571         else if (abs((state_ptr->dms << 2) - state_ptr->dml) >=
572             (state_ptr->dml >> 3))
573                 state_ptr->ap += (0x200 - state_ptr->ap) >> 4;
574         else
575                 state_ptr->ap += (-state_ptr->ap) >> 4;
576 }
577
578 /*
579  * g726_decode()
580  *
581  * Description:
582  *
583  * Decodes a 4-bit code of G.726-32 encoded data of i and
584  * returns the resulting linear PCM, A-law or u-law value.
585  * return -1 for unknown out_coding value.
586  */
587 static int g726_decode(int      i, struct g726_state *state_ptr)
588 {
589         int             sezi, sez, se;  /* ACCUM */
590         int             y;                      /* MIX */
591         int             sr;                     /* ADDB */
592         int             dq;
593         int             dqsez;
594
595         i &= 0x0f;                      /* mask to get proper bits */
596 #ifdef NOT_BLI
597         sezi = predictor_zero(state_ptr);
598         sez = sezi;
599         se = sezi + predictor_pole(state_ptr);  /* estimated signal */
600 #else
601         sezi = predictor_zero(state_ptr);
602         sez = sezi >> 1;
603         se = (sezi + predictor_pole(state_ptr)) >> 1;   /* estimated signal */
604 #endif
605
606         y = step_size(state_ptr);       /* dynamic quantizer step size */
607
608         dq = reconstruct(i & 8, _dqlntab[i], y); /* quantized diff. */
609
610 #ifdef NOT_BLI
611         sr = se + dq;                           /* reconst. signal */
612         dqsez = dq + sez;                       /* pole prediction diff. */
613 #else
614         sr = (dq < 0) ? se - (dq & 0x3FFF) : se + dq;   /* reconst. signal */
615         dqsez = sr - se + sez;          /* pole prediction diff. */
616 #endif
617
618         update(4, y, _witab[i] << 5, _fitab[i], dq, sr, dqsez, state_ptr);
619
620 #ifdef NOT_BLI
621         return (sr >> 10);      /* sr was 26-bit dynamic range */
622 #else
623         return (sr << 2);       /* sr was 14-bit dynamic range */
624 #endif
625 }
626
627 /*
628  * g726_encode()
629  *
630  * Encodes the input vale of linear PCM, A-law or u-law data sl and returns
631  * the resulting code. -1 is returned for unknown input coding value.
632  */
633 static int g726_encode(int sl, struct g726_state *state_ptr)
634 {
635         int             sezi, se, sez;          /* ACCUM */
636         int             d;                      /* SUBTA */
637         int             sr;                     /* ADDB */
638         int             y;                      /* MIX */
639         int             dqsez;                  /* ADDC */
640         int             dq, i;
641
642 #ifdef NOT_BLI
643         sl <<= 10;                      /* 26-bit dynamic range */
644
645         sezi = predictor_zero(state_ptr);
646         sez = sezi;
647         se = sezi + predictor_pole(state_ptr);  /* estimated signal */
648 #else
649         sl >>= 2;                       /* 14-bit dynamic range */
650
651         sezi = predictor_zero(state_ptr);
652         sez = sezi >> 1;
653         se = (sezi + predictor_pole(state_ptr)) >> 1;   /* estimated signal */
654 #endif
655
656         d = sl - se;                            /* estimation difference */
657
658         /* quantize the prediction difference */
659         y = step_size(state_ptr);               /* quantizer step size */
660 #ifdef NOT_BLI
661         d /= 0x1000;
662 #endif
663         i = quantize(d, y, qtab_721, 7);        /* i = G726 code */
664
665         dq = reconstruct(i & 8, _dqlntab[i], y);        /* quantized est diff */
666
667 #ifdef NOT_BLI
668         sr = se + dq;                           /* reconst. signal */
669         dqsez = dq + sez;                       /* pole prediction diff. */
670 #else
671         sr = (dq < 0) ? se - (dq & 0x3FFF) : se + dq;   /* reconst. signal */
672         dqsez = sr - se + sez;                  /* pole prediction diff. */
673 #endif
674
675         update(4, y, _witab[i] << 5, _fitab[i], dq, sr, dqsez, state_ptr);
676
677         return (i);
678 }
679
680 /*
681  * Private workspace for translating signed linear signals to G726.
682  * Don't bother to define two distinct structs.
683  */
684
685 struct g726_coder_pvt {
686         /* buffer any odd byte in input - 0x80 + (value & 0xf) if present */
687         unsigned char next_flag;
688         struct g726_state g726;
689 };
690
691 /*! \brief init a new instance of g726_coder_pvt. */
692 static int lintog726_new(struct ast_trans_pvt *pvt)
693 {
694         struct g726_coder_pvt *tmp = pvt->pvt;
695
696         g726_init_state(&tmp->g726);
697
698         return 0;
699 }
700
701 /*! \brief decode packed 4-bit G726 values (AAL2 packing) and store in buffer. */
702 static int g726aal2tolin_framein (struct ast_trans_pvt *pvt, struct ast_frame *f)
703 {
704         struct g726_coder_pvt *tmp = pvt->pvt;
705         unsigned char *src = f->data;
706         int16_t *dst = (int16_t *) pvt->outbuf + pvt->samples;
707         unsigned int i;
708
709         for (i = 0; i < f->datalen; i++) {
710                 *dst++ = g726_decode((src[i] >> 4) & 0xf, &tmp->g726);
711                 *dst++ = g726_decode(src[i] & 0x0f, &tmp->g726);
712         }
713
714         pvt->samples += f->samples;
715         pvt->datalen += 2 * f->samples; /* 2 bytes/sample */
716
717         return 0;
718 }
719
720 /*! \brief compress and store data (4-bit G726 samples, AAL2 packing) in outbuf */
721 static int lintog726aal2_framein(struct ast_trans_pvt *pvt, struct ast_frame *f)
722 {
723         struct g726_coder_pvt *tmp = pvt->pvt;
724         int16_t *src = f->data;
725         unsigned int i;
726
727         for (i = 0; i < f->samples; i++) {
728                 unsigned char d = g726_encode(src[i], &tmp->g726); /* this sample */
729
730                 if (tmp->next_flag & 0x80) {    /* merge with leftover sample */
731                         pvt->outbuf[pvt->datalen++] = ((tmp->next_flag & 0xf)<< 4) | d;
732                         pvt->samples += 2;      /* 2 samples per byte */
733                         tmp->next_flag = 0;
734                 } else {
735                         tmp->next_flag = 0x80 | d;
736                 }
737         }
738
739         return 0;
740 }
741
742 /*! \brief decode packed 4-bit G726 values (RFC3551 packing) and store in buffer. */
743 static int g726tolin_framein (struct ast_trans_pvt *pvt, struct ast_frame *f)
744 {
745         struct g726_coder_pvt *tmp = pvt->pvt;
746         unsigned char *src = f->data;
747         int16_t *dst = (int16_t *) pvt->outbuf + pvt->samples;
748         unsigned int i;
749
750         for (i = 0; i < f->datalen; i++) {
751                 *dst++ = g726_decode(src[i] & 0x0f, &tmp->g726);
752                 *dst++ = g726_decode((src[i] >> 4) & 0xf, &tmp->g726);
753         }
754
755         pvt->samples += f->samples;
756         pvt->datalen += 2 * f->samples; /* 2 bytes/sample */
757
758         return 0;
759 }
760
761 /*! \brief compress and store data (4-bit G726 samples, RFC3551 packing) in outbuf */
762 static int lintog726_framein(struct ast_trans_pvt *pvt, struct ast_frame *f)
763 {
764         struct g726_coder_pvt *tmp = pvt->pvt;
765         int16_t *src = f->data;
766         unsigned int i;
767
768         for (i = 0; i < f->samples; i++) {
769                 unsigned char d = g726_encode(src[i], &tmp->g726); /* this sample */
770
771                 if (tmp->next_flag & 0x80) {    /* merge with leftover sample */
772                         pvt->outbuf[pvt->datalen++] = (d << 4) | (tmp->next_flag & 0xf);
773                         pvt->samples += 2;      /* 2 samples per byte */
774                         tmp->next_flag = 0;
775                 } else {
776                         tmp->next_flag = 0x80 | d;
777                 }
778         }
779
780         return 0;
781 }
782
783 /*! \brief convert G726-32 RFC3551 packed data into AAL2 packed data (or vice-versa) */
784 static int g726tog726aal2_framein(struct ast_trans_pvt *pvt, struct ast_frame *f)
785 {
786         unsigned char *src = f->data;
787         unsigned char *dst = (unsigned char *) pvt->outbuf + pvt->samples;
788         unsigned int i;
789
790         for (i = 0; i < f->datalen; i++)
791                 *dst++ = ((src[i] & 0xf) << 4) | (src[i] >> 4);
792
793         pvt->samples += f->samples;
794         pvt->datalen += f->samples; /* 1 byte/sample */
795
796         return 0;
797 }
798
799 static struct ast_frame *g726tolin_sample(void)
800 {
801         static struct ast_frame f = {
802                 .frametype = AST_FRAME_VOICE,
803                 .subclass = AST_FORMAT_G726,
804                 .datalen = sizeof(g726_slin_ex),
805                 .samples = sizeof(g726_slin_ex) * 2,    /* 2 samples per byte */
806                 .src = __PRETTY_FUNCTION__,
807                 .data = g726_slin_ex,
808         };
809
810         return &f;
811 }
812
813 static struct ast_frame *lintog726_sample (void)
814 {
815         static struct ast_frame f = {
816                 .frametype = AST_FRAME_VOICE,
817                 .subclass = AST_FORMAT_SLINEAR,
818                 .datalen = sizeof(slin_g726_ex),
819                 .samples = sizeof(slin_g726_ex) / 2,    /* 1 sample per 2 bytes */
820                 .src = __PRETTY_FUNCTION__,
821                 .data = slin_g726_ex,
822         };
823
824         return &f;
825 }
826
827 static struct ast_translator g726tolin = {
828         .name = "g726tolin",
829         .srcfmt = AST_FORMAT_G726,
830         .dstfmt = AST_FORMAT_SLINEAR,
831         .newpvt = lintog726_new,        /* same for both directions */
832         .framein = g726tolin_framein,
833         .sample = g726tolin_sample,
834         .desc_size = sizeof(struct g726_coder_pvt),
835         .buffer_samples = BUFFER_SAMPLES,
836         .buf_size = BUFFER_SAMPLES * 2,
837         .plc_samples = 160,
838 };
839
840 static struct ast_translator lintog726 = {
841         .name = "lintog726",
842         .srcfmt = AST_FORMAT_SLINEAR,
843         .dstfmt = AST_FORMAT_G726,
844         .newpvt = lintog726_new,        /* same for both directions */
845         .framein = lintog726_framein,
846         .sample = lintog726_sample,
847         .desc_size = sizeof(struct g726_coder_pvt),
848         .buffer_samples = BUFFER_SAMPLES,
849         .buf_size = BUFFER_SAMPLES/2,
850 };
851
852 static struct ast_translator g726aal2tolin = {
853         .name = "g726aal2tolin",
854         .srcfmt = AST_FORMAT_G726_AAL2,
855         .dstfmt = AST_FORMAT_SLINEAR,
856         .newpvt = lintog726_new,        /* same for both directions */
857         .framein = g726aal2tolin_framein,
858         .sample = g726tolin_sample,
859         .desc_size = sizeof(struct g726_coder_pvt),
860         .buffer_samples = BUFFER_SAMPLES,
861         .buf_size = BUFFER_SAMPLES * 2,
862         .plc_samples = 160,
863 };
864
865 static struct ast_translator lintog726aal2 = {
866         .name = "lintog726aal2",
867         .srcfmt = AST_FORMAT_SLINEAR,
868         .dstfmt = AST_FORMAT_G726_AAL2,
869         .newpvt = lintog726_new,        /* same for both directions */
870         .framein = lintog726aal2_framein,
871         .sample = lintog726_sample,
872         .desc_size = sizeof(struct g726_coder_pvt),
873         .buffer_samples = BUFFER_SAMPLES,
874         .buf_size = BUFFER_SAMPLES / 2,
875 };
876
877 static struct ast_translator g726tog726aal2 = {
878         .name = "g726tog726aal2",
879         .srcfmt = AST_FORMAT_G726,
880         .dstfmt = AST_FORMAT_G726_AAL2,
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 struct ast_translator g726aal2tog726 = {
888         .name = "g726aal2tog726",
889         .srcfmt = AST_FORMAT_G726_AAL2,
890         .dstfmt = AST_FORMAT_G726,
891         .framein = g726tog726aal2_framein,      /* same for both directions */
892         .sample = lintog726_sample,
893         .buffer_samples = BUFFER_SAMPLES,
894         .buf_size = BUFFER_SAMPLES,
895 };
896
897 static void parse_config(int reload)
898 {
899         struct ast_variable *var;
900         struct ast_flags config_flags = { reload ? CONFIG_FLAG_FILEUNCHANGED : 0 };
901         struct ast_config *cfg = ast_config_load("codecs.conf", config_flags);
902
903         if (cfg == NULL || cfg == CONFIG_STATUS_FILEUNCHANGED)
904                 return;
905         for (var = ast_variable_browse(cfg, "plc"); var; var = var->next) {
906                 if (!strcasecmp(var->name, "genericplc")) {
907                         g726tolin.useplc = ast_true(var->value) ? 1 : 0;
908                         ast_verb(3, "codec_g726: %susing generic PLC\n",
909                                         g726tolin.useplc ? "" : "not ");
910                 }
911         }
912         ast_config_destroy(cfg);
913 }
914
915 static int reload(void)
916 {
917         parse_config(1);
918
919         return 0;
920 }
921
922 static int unload_module(void)
923 {
924         int res = 0;
925
926         res |= ast_unregister_translator(&g726tolin);
927         res |= ast_unregister_translator(&lintog726);
928
929         res |= ast_unregister_translator(&g726aal2tolin);
930         res |= ast_unregister_translator(&lintog726aal2);
931
932         res |= ast_unregister_translator(&g726aal2tog726);
933         res |= ast_unregister_translator(&g726tog726aal2);
934
935         return res;
936 }
937
938 static int load_module(void)
939 {
940         int res = 0;
941
942
943         parse_config(0);
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
957         return res;
958 }
959
960 AST_MODULE_INFO(ASTERISK_GPL_KEY, AST_MODFLAG_DEFAULT, "ITU G.726-32kbps G726 Transcoder",
961                 .load = load_module,
962                 .unload = unload_module,
963                 .reload = reload,
964                );