Merged revisions 278023 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 "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                );