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 #include "asterisk/slin.h"
  62 #include "ex_g726.h"
  63
  64 /*
  65  * The following is the definition of the state structure
  66  * used by the G.726 encoder and decoder to preserve their internal
  67  * state between successive calls.  The meanings of the majority
  68  * of the state structure fields are explained in detail in the
  69  * CCITT Recommendation G.721.  The field names are essentially identical
  70  * to variable names in the bit level description of the coding algorithm
  71  * included in this Recommendation.
  72  */
  73 struct g726_state {
  74         long yl;        /* Locked or steady state step size multiplier. */
  75         int yu;         /* Unlocked or non-steady state step size multiplier. */
  76         int dms;        /* Short term energy estimate. */
  77         int dml;        /* Long term energy estimate. */
  78         int ap;         /* Linear weighting coefficient of 'yl' and 'yu'. */
  79         int a[2];       /* Coefficients of pole portion of prediction filter.
  80                          * stored as fixed-point 1==2^14 */
  81         int b[6];       /* Coefficients of zero portion of prediction filter.
  82                          * stored as fixed-point 1==2^14 */
  83         int pk[2];      /* Signs of previous two samples of a partially
  84                          * reconstructed signal. */
  85         int dq[6];      /* Previous 6 samples of the quantized difference signal
  86                          * stored as fixed point 1==2^12,
  87                          * or in internal floating point format */
  88         int sr[2];      /* Previous 2 samples of the quantized difference signal
  89                          * stored as fixed point 1==2^12,
  90                          * or in internal floating point format */
  91         int td;         /* delayed tone detect, new in 1988 version */
  92 };
  93
  94 static int qtab_721[7] = {-124, 80, 178, 246, 300, 349, 400};
  95 /*
  96  * Maps G.721 code word to reconstructed scale factor normalized log
  97  * magnitude values.
  98  */
  99 static int _dqlntab[16] = {-2048, 4, 135, 213, 273, 323, 373, 425,
 100                                 425, 373, 323, 273, 213, 135, 4, -2048};
 101
 102 /* Maps G.721 code word to log of scale factor multiplier. */
 103 static int _witab[16] = {-12, 18, 41, 64, 112, 198, 355, 1122,
 104                                 1122, 355, 198, 112, 64, 41, 18, -12};
 105 /*
 106  * Maps G.721 code words to a set of values whose long and short
 107  * term averages are computed and then compared to give an indication
 108  * how stationary (steady state) the signal is.
 109  */
 110 static int _fitab[16] = {0, 0, 0, 0x200, 0x200, 0x200, 0x600, 0xE00,
 111                                 0xE00, 0x600, 0x200, 0x200, 0x200, 0, 0, 0};
 112
 113
 114 /*
 115  * g72x_init_state()
 116  *
 117  * This routine initializes and/or resets the g726_state structure
 118  * pointed to by 'state_ptr'.
 119  * All the initial state values are specified in the CCITT G.721 document.
 120  */
 121 static void g726_init_state(struct g726_state *state_ptr)
 122 {
 123         int             cnta;
 124
 125         state_ptr->yl = 34816;
 126         state_ptr->yu = 544;
 127         state_ptr->dms = 0;
 128         state_ptr->dml = 0;
 129         state_ptr->ap = 0;
 130         for (cnta = 0; cnta < 2; cnta++) {
 131                 state_ptr->a[cnta] = 0;
 132                 state_ptr->pk[cnta] = 0;
 133 #ifdef NOT_BLI
 134                 state_ptr->sr[cnta] = 1;
 135 #else
 136                 state_ptr->sr[cnta] = 32;
 137 #endif
 138         }
 139         for (cnta = 0; cnta < 6; cnta++) {
 140                 state_ptr->b[cnta] = 0;
 141 #ifdef NOT_BLI
 142                 state_ptr->dq[cnta] = 1;
 143 #else
 144                 state_ptr->dq[cnta] = 32;
 145 #endif
 146         }
 147         state_ptr->td = 0;
 148 }
 149
 150 /*
 151  * quan()
 152  *
 153  * quantizes the input val against the table of integers.
 154  * It returns i if table[i - 1] <= val < table[i].
 155  *
 156  * Using linear search for simple coding.
 157  */
 158 static int quan(int val, int *table, int size)
 159 {
 160         int             i;
 161
 162         for (i = 0; i < size && val >= *table; ++i, ++table)
 163                 ;
 164         return (i);
 165 }
 166
 167 #ifdef NOT_BLI /* faster non-identical version */
 168
 169 /*
 170  * predictor_zero()
 171  *
 172  * computes the estimated signal from 6-zero predictor.
 173  *
 174  */
 175 static int predictor_zero(struct g726_state *state_ptr)
 176 {       /* divide by 2 is necessary here to handle negative numbers correctly */
 177         int i;
 178         sint64 sezi;
 179         for (sezi = 0, i = 0; i < 6; i++)                       /* ACCUM */
 180                 sezi += (sint64)state_ptr->b[i] * state_ptr->dq[i];
 181         return (int)(sezi >> 13) / 2 /* 2^14 */;
 182 }
 183
 184 /*
 185  * predictor_pole()
 186  *
 187  * computes the estimated signal from 2-pole predictor.
 188  *
 189  */
 190 static int predictor_pole(struct g726_state *state_ptr)
 191 {       /* divide by 2 is necessary here to handle negative numbers correctly */
 192         return (int)(((sint64)state_ptr->a[1] * state_ptr->sr[1] +
 193                       (sint64)state_ptr->a[0] * state_ptr->sr[0]) >> 13) / 2 /* 2^14 */;
 194 }
 195
 196 #else /* NOT_BLI - identical version */
 197 /*
 198  * fmult()
 199  *
 200  * returns the integer product of the fixed-point number "an" (1==2^12) and
 201  * "floating point" representation (4-bit exponent, 6-bit mantessa) "srn".
 202  */
 203 static int fmult(int an, int srn)
 204 {
 205         int             anmag, anexp, anmant;
 206         int             wanexp, wanmant;
 207         int             retval;
 208
 209         anmag = (an > 0) ? an : ((-an) & 0x1FFF);
 210         anexp = ilog2(anmag) - 5;
 211         anmant = (anmag == 0) ? 32 :
 212             (anexp >= 0) ? anmag >> anexp : anmag << -anexp;
 213         wanexp = anexp + ((srn >> 6) & 0xF) - 13;
 214
 215         wanmant = (anmant * (srn & 077) + 0x30) >> 4;
 216         retval = (wanexp >= 0) ? ((wanmant << wanexp) & 0x7FFF) :
 217             (wanmant >> -wanexp);
 218
 219         return (((an ^ srn) < 0) ? -retval : retval);
 220 }
 221
 222 static int predictor_zero(struct g726_state *state_ptr)
 223 {
 224         int             i;
 225         int             sezi;
 226         for (sezi = 0, i = 0; i < 6; i++)                       /* ACCUM */
 227                 sezi += fmult(state_ptr->b[i] >> 2, state_ptr->dq[i]);
 228         return sezi;
 229 }
 230
 231 static int predictor_pole(struct g726_state *state_ptr)
 232 {
 233         return (fmult(state_ptr->a[1] >> 2, state_ptr->sr[1]) +
 234                         fmult(state_ptr->a[0] >> 2, state_ptr->sr[0]));
 235 }
 236
 237 #endif /* NOT_BLI */
 238
 239 /*
 240  * step_size()
 241  *
 242  * computes the quantization step size of the adaptive quantizer.
 243  *
 244  */
 245 static int step_size(struct g726_state *state_ptr)
 246 {
 247         int             y;
 248         int             dif;
 249         int             al;
 250
 251         if (state_ptr->ap >= 256)
 252                 return (state_ptr->yu);
 253         else {
 254                 y = state_ptr->yl >> 6;
 255                 dif = state_ptr->yu - y;
 256                 al = state_ptr->ap >> 2;
 257                 if (dif > 0)
 258                         y += (dif * al) >> 6;
 259                 else if (dif < 0)
 260                         y += (dif * al + 0x3F) >> 6;
 261                 return (y);
 262         }
 263 }
 264
 265 /*
 266  * quantize()
 267  *
 268  * Given a raw sample, 'd', of the difference signal and a
 269  * quantization step size scale factor, 'y', this routine returns the
 270  * ADPCM codeword to which that sample gets quantized.  The step
 271  * size scale factor division operation is done in the log base 2 domain
 272  * as a subtraction.
 273  */
 274 static int quantize(
 275         int             d,      /* Raw difference signal sample */
 276         int             y,      /* Step size multiplier */
 277         int             *table, /* quantization table */
 278         int             size)   /* table size of integers */
 279 {
 280         int             dqm;    /* Magnitude of 'd' */
 281         int             exp;    /* Integer part of base 2 log of 'd' */
 282         int             mant;   /* Fractional part of base 2 log */
 283         int             dl;             /* Log of magnitude of 'd' */
 284         int             dln;    /* Step size scale factor normalized log */
 285         int             i;
 286
 287         /*
 288          * LOG
 289          *
 290          * Compute base 2 log of 'd', and store in 'dl'.
 291          */
 292         dqm = abs(d);
 293         exp = ilog2(dqm);
 294         if (exp < 0)
 295                 exp = 0;
 296         mant = ((dqm << 7) >> exp) & 0x7F;      /* Fractional portion. */
 297         dl = (exp << 7) | mant;
 298
 299         /*
 300          * SUBTB
 301          *
 302          * "Divide" by step size multiplier.
 303          */
 304         dln = dl - (y >> 2);
 305
 306         /*
 307          * QUAN
 308          *
 309          * Obtain codword i for 'd'.
 310          */
 311         i = quan(dln, table, size);
 312         if (d < 0)                      /* take 1's complement of i */
 313                 return ((size << 1) + 1 - i);
 314         else if (i == 0)                /* take 1's complement of 0 */
 315                 return ((size << 1) + 1); /* new in 1988 */
 316         else
 317                 return (i);
 318 }
 319
 320 /*
 321  * reconstruct()
 322  *
 323  * Returns reconstructed difference signal 'dq' obtained from
 324  * codeword 'i' and quantization step size scale factor 'y'.
 325  * Multiplication is performed in log base 2 domain as addition.
 326  */
 327 static int reconstruct(
 328         int             sign,   /* 0 for non-negative value */
 329         int             dqln,   /* G.72x codeword */
 330         int             y)      /* Step size multiplier */
 331 {
 332         int             dql;    /* Log of 'dq' magnitude */
 333         int             dex;    /* Integer part of log */
 334         int             dqt;
 335         int             dq;     /* Reconstructed difference signal sample */
 336
 337         dql = dqln + (y >> 2);  /* ADDA */
 338
 339         if (dql < 0) {
 340 #ifdef NOT_BLI
 341                 return (sign) ? -1 : 1;
 342 #else
 343                 return (sign) ? -0x8000 : 0;
 344 #endif
 345         } else {                /* ANTILOG */
 346                 dex = (dql >> 7) & 15;
 347                 dqt = 128 + (dql & 127);
 348 #ifdef NOT_BLI
 349                 dq = ((dqt << 19) >> (14 - dex));
 350                 return (sign) ? -dq : dq;
 351 #else
 352                 dq = (dqt << 7) >> (14 - dex);
 353                 return (sign) ? (dq - 0x8000) : dq;
 354 #endif
 355         }
 356 }
 357
 358 /*
 359  * update()
 360  *
 361  * updates the state variables for each output code
 362  */
 363 static void update(
 364         int             code_size,      /* distinguish 723_40 with others */
 365         int             y,              /* quantizer step size */
 366         int             wi,             /* scale factor multiplier */
 367         int             fi,             /* for long/short term energies */
 368         int             dq,             /* quantized prediction difference */
 369         int             sr,             /* reconstructed signal */
 370         int             dqsez,          /* difference from 2-pole predictor */
 371         struct g726_state *state_ptr)   /* coder state pointer */
 372 {
 373         int             cnt;
 374         int             mag;            /* Adaptive predictor, FLOAT A */
 375 #ifndef NOT_BLI
 376         int             exp;
 377 #endif
 378         int             a2p=0;          /* LIMC */
 379         int             a1ul;           /* UPA1 */
 380         int             pks1;           /* UPA2 */
 381         int             fa1;
 382         int             tr;                     /* tone/transition detector */
 383         int             ylint, thr2, dqthr;
 384         int             ylfrac, thr1;
 385         int             pk0;
 386
 387         pk0 = (dqsez < 0) ? 1 : 0;      /* needed in updating predictor poles */
 388
 389 #ifdef NOT_BLI
 390         mag = abs(dq / 0x1000); /* prediction difference magnitude */
 391 #else
 392         mag = dq & 0x7FFF;              /* prediction difference magnitude */
 393 #endif
 394         /* TRANS */
 395         ylint = state_ptr->yl >> 15;    /* exponent part of yl */
 396         ylfrac = (state_ptr->yl >> 10) & 0x1F;  /* fractional part of yl */
 397         thr1 = (32 + ylfrac) << ylint;          /* threshold */
 398         thr2 = (ylint > 9) ? 31 << 10 : thr1;   /* limit thr2 to 31 << 10 */
 399         dqthr = (thr2 + (thr2 >> 1)) >> 1;      /* dqthr = 0.75 * thr2 */
 400         if (state_ptr->td == 0)         /* signal supposed voice */
 401                 tr = 0;
 402         else if (mag <= dqthr)          /* supposed data, but small mag */
 403                 tr = 0;                 /* treated as voice */
 404         else                            /* signal is data (modem) */
 405                 tr = 1;
 406
 407         /*
 408          * Quantizer scale factor adaptation.
 409          */
 410
 411         /* FUNCTW & FILTD & DELAY */
 412         /* update non-steady state step size multiplier */
 413         state_ptr->yu = y + ((wi - y) >> 5);
 414
 415         /* LIMB */
 416         if (state_ptr->yu < 544)        /* 544 <= yu <= 5120 */
 417                 state_ptr->yu = 544;
 418         else if (state_ptr->yu > 5120)
 419                 state_ptr->yu = 5120;
 420
 421         /* FILTE & DELAY */
 422         /* update steady state step size multiplier */
 423         state_ptr->yl += state_ptr->yu + ((-state_ptr->yl) >> 6);
 424
 425         /*
 426          * Adaptive predictor coefficients.
 427          */
 428         if (tr == 1) {                  /* reset a's and b's for modem signal */
 429                 state_ptr->a[0] = 0;
 430                 state_ptr->a[1] = 0;
 431                 state_ptr->b[0] = 0;
 432                 state_ptr->b[1] = 0;
 433                 state_ptr->b[2] = 0;
 434                 state_ptr->b[3] = 0;
 435                 state_ptr->b[4] = 0;
 436                 state_ptr->b[5] = 0;
 437         } else {                        /* update a's and b's */
 438                 pks1 = pk0 ^ state_ptr->pk[0];          /* UPA2 */
 439
 440                 /* update predictor pole a[1] */
 441                 a2p = state_ptr->a[1] - (state_ptr->a[1] >> 7);
 442                 if (dqsez != 0) {
 443                         fa1 = (pks1) ? state_ptr->a[0] : -state_ptr->a[0];
 444                         if (fa1 < -8191)        /* a2p = function of fa1 */
 445                                 a2p -= 0x100;
 446                         else if (fa1 > 8191)
 447                                 a2p += 0xFF;
 448                         else
 449                                 a2p += fa1 >> 5;
 450
 451                         if (pk0 ^ state_ptr->pk[1])
 452                                 /* LIMC */
 453                                 if (a2p <= -12160)
 454                                         a2p = -12288;
 455                                 else if (a2p >= 12416)
 456                                         a2p = 12288;
 457                                 else
 458                                         a2p -= 0x80;
 459                         else if (a2p <= -12416)
 460                                 a2p = -12288;
 461                         else if (a2p >= 12160)
 462                                 a2p = 12288;
 463                         else
 464                                 a2p += 0x80;
 465                 }
 466
 467                 /* TRIGB & DELAY */
 468                 state_ptr->a[1] = a2p;
 469
 470                 /* UPA1 */
 471                 /* update predictor pole a[0] */
 472                 state_ptr->a[0] -= state_ptr->a[0] >> 8;
 473                 if (dqsez != 0) {
 474                         if (pks1 == 0)
 475                                 state_ptr->a[0] += 192;
 476                         else
 477                                 state_ptr->a[0] -= 192;
 478                 }
 479                 /* LIMD */
 480                 a1ul = 15360 - a2p;
 481                 if (state_ptr->a[0] < -a1ul)
 482                         state_ptr->a[0] = -a1ul;
 483                 else if (state_ptr->a[0] > a1ul)
 484                         state_ptr->a[0] = a1ul;
 485
 486                 /* UPB : update predictor zeros b[6] */
 487                 for (cnt = 0; cnt < 6; cnt++) {
 488                         if (code_size == 5)             /* for 40Kbps G.723 */
 489                                 state_ptr->b[cnt] -= state_ptr->b[cnt] >> 9;
 490                         else                    /* for G.721 and 24Kbps G.723 */
 491                                 state_ptr->b[cnt] -= state_ptr->b[cnt] >> 8;
 492                         if (mag)
 493                         {       /* XOR */
 494                                 if ((dq ^ state_ptr->dq[cnt]) >= 0)
 495                                         state_ptr->b[cnt] += 128;
 496                                 else
 497                                         state_ptr->b[cnt] -= 128;
 498                         }
 499                 }
 500         }
 501
 502         for (cnt = 5; cnt > 0; cnt--)
 503                 state_ptr->dq[cnt] = state_ptr->dq[cnt-1];
 504 #ifdef NOT_BLI
 505         state_ptr->dq[0] = dq;
 506 #else
 507         /* FLOAT A : convert dq[0] to 4-bit exp, 6-bit mantissa f.p. */
 508         if (mag == 0) {
 509                 state_ptr->dq[0] = (dq >= 0) ? 0x20 : 0x20 - 0x400;
 510         } else {
 511                 exp = ilog2(mag) + 1;
 512                 state_ptr->dq[0] = (dq >= 0) ?
 513                     (exp << 6) + ((mag << 6) >> exp) :
 514                     (exp << 6) + ((mag << 6) >> exp) - 0x400;
 515         }
 516 #endif
 517
 518         state_ptr->sr[1] = state_ptr->sr[0];
 519 #ifdef NOT_BLI
 520         state_ptr->sr[0] = sr;
 521 #else
 522         /* FLOAT B : convert sr to 4-bit exp., 6-bit mantissa f.p. */
 523         if (sr == 0) {
 524                 state_ptr->sr[0] = 0x20;
 525         } else if (sr > 0) {
 526                 exp = ilog2(sr) + 1;
 527                 state_ptr->sr[0] = (exp << 6) + ((sr << 6) >> exp);
 528         } else if (sr > -0x8000) {
 529                 mag = -sr;
 530                 exp = ilog2(mag) + 1;
 531                 state_ptr->sr[0] =  (exp << 6) + ((mag << 6) >> exp) - 0x400;
 532         } else
 533                 state_ptr->sr[0] = 0x20 - 0x400;
 534 #endif
 535
 536         /* DELAY A */
 537         state_ptr->pk[1] = state_ptr->pk[0];
 538         state_ptr->pk[0] = pk0;
 539
 540         /* TONE */
 541         if (tr == 1)            /* this sample has been treated as data */
 542                 state_ptr->td = 0;      /* next one will be treated as voice */
 543         else if (a2p < -11776)  /* small sample-to-sample correlation */
 544                 state_ptr->td = 1;      /* signal may be data */
 545         else                            /* signal is voice */
 546                 state_ptr->td = 0;
 547
 548         /*
 549          * Adaptation speed control.
 550          */
 551         state_ptr->dms += (fi - state_ptr->dms) >> 5;           /* FILTA */
 552         state_ptr->dml += (((fi << 2) - state_ptr->dml) >> 7);  /* FILTB */
 553
 554         if (tr == 1)
 555                 state_ptr->ap = 256;
 556         else if (y < 1536)                                      /* SUBTC */
 557                 state_ptr->ap += (0x200 - state_ptr->ap) >> 4;
 558         else if (state_ptr->td == 1)
 559                 state_ptr->ap += (0x200 - state_ptr->ap) >> 4;
 560         else if (abs((state_ptr->dms << 2) - state_ptr->dml) >=
 561             (state_ptr->dml >> 3))
 562                 state_ptr->ap += (0x200 - state_ptr->ap) >> 4;
 563         else
 564                 state_ptr->ap += (-state_ptr->ap) >> 4;
 565 }
 566
 567 /*
 568  * g726_decode()
 569  *
 570  * Description:
 571  *
 572  * Decodes a 4-bit code of G.726-32 encoded data of i and
 573  * returns the resulting linear PCM, A-law or u-law value.
 574  * return -1 for unknown out_coding value.
 575  */
 576 static int g726_decode(int      i, struct g726_state *state_ptr)
 577 {
 578         int             sezi, sez, se;  /* ACCUM */
 579         int             y;                      /* MIX */
 580         int             sr;                     /* ADDB */
 581         int             dq;
 582         int             dqsez;
 583
 584         i &= 0x0f;                      /* mask to get proper bits */
 585 #ifdef NOT_BLI
 586         sezi = predictor_zero(state_ptr);
 587         sez = sezi;
 588         se = sezi + predictor_pole(state_ptr);  /* estimated signal */
 589 #else
 590         sezi = predictor_zero(state_ptr);
 591         sez = sezi >> 1;
 592         se = (sezi + predictor_pole(state_ptr)) >> 1;   /* estimated signal */
 593 #endif
 594
 595         y = step_size(state_ptr);       /* dynamic quantizer step size */
 596
 597         dq = reconstruct(i & 8, _dqlntab[i], y); /* quantized diff. */
 598
 599 #ifdef NOT_BLI
 600         sr = se + dq;                           /* reconst. signal */
 601         dqsez = dq + sez;                       /* pole prediction diff. */
 602 #else
 603         sr = (dq < 0) ? se - (dq & 0x3FFF) : se + dq;   /* reconst. signal */
 604         dqsez = sr - se + sez;          /* pole prediction diff. */
 605 #endif
 606
 607         update(4, y, _witab[i] << 5, _fitab[i], dq, sr, dqsez, state_ptr);
 608
 609 #ifdef NOT_BLI
 610         return (sr >> 10);      /* sr was 26-bit dynamic range */
 611 #else
 612         return (sr << 2);       /* sr was 14-bit dynamic range */
 613 #endif
 614 }
 615
 616 /*
 617  * g726_encode()
 618  *
 619  * Encodes the input vale of linear PCM, A-law or u-law data sl and returns
 620  * the resulting code. -1 is returned for unknown input coding value.
 621  */
 622 static int g726_encode(int sl, struct g726_state *state_ptr)
 623 {
 624         int             sezi, se, sez;          /* ACCUM */
 625         int             d;                      /* SUBTA */
 626         int             sr;                     /* ADDB */
 627         int             y;                      /* MIX */
 628         int             dqsez;                  /* ADDC */
 629         int             dq, i;
 630
 631 #ifdef NOT_BLI
 632         sl <<= 10;                      /* 26-bit dynamic range */
 633
 634         sezi = predictor_zero(state_ptr);
 635         sez = sezi;
 636         se = sezi + predictor_pole(state_ptr);  /* estimated signal */
 637 #else
 638         sl >>= 2;                       /* 14-bit dynamic range */
 639
 640         sezi = predictor_zero(state_ptr);
 641         sez = sezi >> 1;
 642         se = (sezi + predictor_pole(state_ptr)) >> 1;   /* estimated signal */
 643 #endif
 644
 645         d = sl - se;                            /* estimation difference */
 646
 647         /* quantize the prediction difference */
 648         y = step_size(state_ptr);               /* quantizer step size */
 649 #ifdef NOT_BLI
 650         d /= 0x1000;
 651 #endif
 652         i = quantize(d, y, qtab_721, 7);        /* i = G726 code */
 653
 654         dq = reconstruct(i & 8, _dqlntab[i], y);        /* quantized est diff */
 655
 656 #ifdef NOT_BLI
 657         sr = se + dq;                           /* reconst. signal */
 658         dqsez = dq + sez;                       /* pole prediction diff. */
 659 #else
 660         sr = (dq < 0) ? se - (dq & 0x3FFF) : se + dq;   /* reconst. signal */
 661         dqsez = sr - se + sez;                  /* pole prediction diff. */
 662 #endif
 663
 664         update(4, y, _witab[i] << 5, _fitab[i], dq, sr, dqsez, state_ptr);
 665
 666         return (i);
 667 }
 668
 669 /*
 670  * Private workspace for translating signed linear signals to G726.
 671  * Don't bother to define two distinct structs.
 672  */
 673
 674 struct g726_coder_pvt {
 675         /* buffer any odd byte in input - 0x80 + (value & 0xf) if present */
 676         unsigned char next_flag;
 677         struct g726_state g726;
 678 };
 679
 680 /*! \brief init a new instance of g726_coder_pvt. */
 681 static int lintog726_new(struct ast_trans_pvt *pvt)
 682 {
 683         struct g726_coder_pvt *tmp = pvt->pvt;
 684
 685         g726_init_state(&tmp->g726);
 686
 687         return 0;
 688 }
 689
 690 /*! \brief decode packed 4-bit G726 values (AAL2 packing) and store in buffer. */
 691 static int g726aal2tolin_framein (struct ast_trans_pvt *pvt, struct ast_frame *f)
 692 {
 693         struct g726_coder_pvt *tmp = pvt->pvt;
 694         unsigned char *src = f->data.ptr;
 695         int16_t *dst = pvt->outbuf.i16 + pvt->samples;
 696         unsigned int i;
 697
 698         for (i = 0; i < f->datalen; i++) {
 699                 *dst++ = g726_decode((src[i] >> 4) & 0xf, &tmp->g726);
 700                 *dst++ = g726_decode(src[i] & 0x0f, &tmp->g726);
 701         }
 702
 703         pvt->samples += f->samples;
 704         pvt->datalen += 2 * f->samples; /* 2 bytes/sample */
 705
 706         return 0;
 707 }
 708
 709 /*! \brief compress and store data (4-bit G726 samples, AAL2 packing) in outbuf */
 710 static int lintog726aal2_framein(struct ast_trans_pvt *pvt, struct ast_frame *f)
 711 {
 712         struct g726_coder_pvt *tmp = pvt->pvt;
 713         int16_t *src = f->data.ptr;
 714         unsigned int i;
 715
 716         for (i = 0; i < f->samples; i++) {
 717                 unsigned char d = g726_encode(src[i], &tmp->g726); /* this sample */
 718
 719                 if (tmp->next_flag & 0x80) {    /* merge with leftover sample */
 720                         pvt->outbuf.c[pvt->datalen++] = ((tmp->next_flag & 0xf)<< 4) | d;
 721                         pvt->samples += 2;      /* 2 samples per byte */
 722                         tmp->next_flag = 0;
 723                 } else {
 724                         tmp->next_flag = 0x80 | d;
 725                 }
 726         }
 727
 728         return 0;
 729 }
 730
 731 /*! \brief decode packed 4-bit G726 values (RFC3551 packing) and store in buffer. */
 732 static int g726tolin_framein (struct ast_trans_pvt *pvt, struct ast_frame *f)
 733 {
 734         struct g726_coder_pvt *tmp = pvt->pvt;
 735         unsigned char *src = f->data.ptr;
 736         int16_t *dst = pvt->outbuf.i16 + pvt->samples;
 737         unsigned int i;
 738
 739         for (i = 0; i < f->datalen; i++) {
 740                 *dst++ = g726_decode(src[i] & 0x0f, &tmp->g726);
 741                 *dst++ = g726_decode((src[i] >> 4) & 0xf, &tmp->g726);
 742         }
 743
 744         pvt->samples += f->samples;
 745         pvt->datalen += 2 * f->samples; /* 2 bytes/sample */
 746
 747         return 0;
 748 }
 749
 750 /*! \brief compress and store data (4-bit G726 samples, RFC3551 packing) in outbuf */
 751 static int lintog726_framein(struct ast_trans_pvt *pvt, struct ast_frame *f)
 752 {
 753         struct g726_coder_pvt *tmp = pvt->pvt;
 754         int16_t *src = f->data.ptr;
 755         unsigned int i;
 756
 757         for (i = 0; i < f->samples; i++) {
 758                 unsigned char d = g726_encode(src[i], &tmp->g726); /* this sample */
 759
 760                 if (tmp->next_flag & 0x80) {    /* merge with leftover sample */
 761                         pvt->outbuf.c[pvt->datalen++] = (d << 4) | (tmp->next_flag & 0xf);
 762                         pvt->samples += 2;      /* 2 samples per byte */
 763                         tmp->next_flag = 0;
 764                 } else {
 765                         tmp->next_flag = 0x80 | d;
 766                 }
 767         }
 768
 769         return 0;
 770 }
 771
 772 static struct ast_translator g726tolin = {
 773         .name = "g726tolin",
 774         .srcfmt = AST_FORMAT_G726,
 775         .dstfmt = AST_FORMAT_SLINEAR,
 776         .newpvt = lintog726_new,        /* same for both directions */
 777         .framein = g726tolin_framein,
 778         .sample = g726_sample,
 779         .desc_size = sizeof(struct g726_coder_pvt),
 780         .buffer_samples = BUFFER_SAMPLES,
 781         .buf_size = BUFFER_SAMPLES * 2,
 782 };
 783
 784 static struct ast_translator lintog726 = {
 785         .name = "lintog726",
 786         .srcfmt = AST_FORMAT_SLINEAR,
 787         .dstfmt = AST_FORMAT_G726,
 788         .newpvt = lintog726_new,        /* same for both directions */
 789         .framein = lintog726_framein,
 790         .sample = slin8_sample,
 791         .desc_size = sizeof(struct g726_coder_pvt),
 792         .buffer_samples = BUFFER_SAMPLES,
 793         .buf_size = BUFFER_SAMPLES/2,
 794 };
 795
 796 static struct ast_translator g726aal2tolin = {
 797         .name = "g726aal2tolin",
 798         .srcfmt = AST_FORMAT_G726_AAL2,
 799         .dstfmt = AST_FORMAT_SLINEAR,
 800         .newpvt = lintog726_new,        /* same for both directions */
 801         .framein = g726aal2tolin_framein,
 802         .sample = g726_sample,
 803         .desc_size = sizeof(struct g726_coder_pvt),
 804         .buffer_samples = BUFFER_SAMPLES,
 805         .buf_size = BUFFER_SAMPLES * 2,
 806 };
 807
 808 static struct ast_translator lintog726aal2 = {
 809         .name = "lintog726aal2",
 810         .srcfmt = AST_FORMAT_SLINEAR,
 811         .dstfmt = AST_FORMAT_G726_AAL2,
 812         .newpvt = lintog726_new,        /* same for both directions */
 813         .framein = lintog726aal2_framein,
 814         .sample = slin8_sample,
 815         .desc_size = sizeof(struct g726_coder_pvt),
 816         .buffer_samples = BUFFER_SAMPLES,
 817         .buf_size = BUFFER_SAMPLES / 2,
 818 };
 819
 820 static int reload(void)
 821 {
 822         return AST_MODULE_LOAD_SUCCESS;
 823 }
 824
 825 static int unload_module(void)
 826 {
 827         int res = 0;
 828
 829         res |= ast_unregister_translator(&g726tolin);
 830         res |= ast_unregister_translator(&lintog726);
 831
 832         res |= ast_unregister_translator(&g726aal2tolin);
 833         res |= ast_unregister_translator(&lintog726aal2);
 834
 835         return res;
 836 }
 837
 838 static int load_module(void)
 839 {
 840         int res = 0;
 841
 842         res |= ast_register_translator(&g726tolin);
 843         res |= ast_register_translator(&lintog726);
 844
 845         res |= ast_register_translator(&g726aal2tolin);
 846         res |= ast_register_translator(&lintog726aal2);
 847
 848         if (res) {
 849                 unload_module();
 850                 return AST_MODULE_LOAD_FAILURE;
 851         }
 852
 853         return AST_MODULE_LOAD_SUCCESS;
 854 }
 855
 856 AST_MODULE_INFO(ASTERISK_GPL_KEY, AST_MODFLAG_DEFAULT, "ITU G.726-32kbps G726 Transcoder",
 857                 .load = load_module,
 858                 .unload = unload_module,
 859                 .reload = reload,
 860                );