Additional TDD changes (preparing for SIP changes - adding TDD support to SIP)
[asterisk/asterisk.git] / main / alaw.c
1 /*
2  * Asterisk -- An open source telephony toolkit.
3  *
4  * Copyright (C) 1999 - 2005, Digium, Inc.
5  *
6  * Mark Spencer <markster@digium.com>
7  *
8  * See http://www.asterisk.org for more information about
9  * the Asterisk project. Please do not directly contact
10  * any of the maintainers of this project for assistance;
11  * the project provides a web site, mailing lists and IRC
12  * channels for your use.
13  *
14  * This program is free software, distributed under the terms of
15  * the GNU General Public License Version 2. See the LICENSE file
16  * at the top of the source tree.
17  */
18
19 /*! \file
20  *
21  * \brief a-Law to Signed linear conversion
22  *
23  * \author Mark Spencer <markster@digium.com> 
24  */
25
26 #include "asterisk.h"
27
28 ASTERISK_FILE_VERSION(__FILE__, "$Revision$")
29
30 #include "asterisk/alaw.h"
31 #include "asterisk/logger.h"
32
33 #ifndef G711_NEW_ALGORITHM
34 #define AMI_MASK 0x55
35
36 static inline unsigned char linear2alaw(short int linear)
37 {
38     int mask;
39     int seg;
40     int pcm_val;
41     static int seg_end[8] =
42                 {
43                         0xFF, 0x1FF, 0x3FF, 0x7FF, 0xFFF, 0x1FFF, 0x3FFF, 0x7FFF
44                 };
45     
46     pcm_val = linear;
47     if (pcm_val >= 0) {
48             /* Sign (7th) bit = 1 */
49             mask = AMI_MASK | 0x80;
50     } else {
51             /* Sign bit = 0 */
52             mask = AMI_MASK;
53             pcm_val = -pcm_val;
54     }
55         
56     /* Convert the scaled magnitude to segment number. */
57     for (seg = 0;  seg < 8;  seg++) {
58             if (pcm_val <= seg_end[seg])
59                     break;
60     }
61     /* Combine the sign, segment, and quantization bits. */
62     return  ((seg << 4) | ((pcm_val >> ((seg)  ?  (seg + 3)  :  4)) & 0x0F)) ^ mask;
63 }
64 #else
65 static unsigned char linear2alaw(short sample, int full_coding)
66 {
67         static const unsigned exp_lut[128] = {
68                 1,1,2,2,3,3,3,3,
69                 4,4,4,4,4,4,4,4,
70                 5,5,5,5,5,5,5,5,
71                 5,5,5,5,5,5,5,5,
72                 6,6,6,6,6,6,6,6,
73                 6,6,6,6,6,6,6,6,
74                 6,6,6,6,6,6,6,6,
75                 6,6,6,6,6,6,6,6,
76                 7,7,7,7,7,7,7,7,
77                 7,7,7,7,7,7,7,7,
78                 7,7,7,7,7,7,7,7,
79                 7,7,7,7,7,7,7,7,
80                 7,7,7,7,7,7,7,7,
81                 7,7,7,7,7,7,7,7,
82                 7,7,7,7,7,7,7,7,
83                 7,7,7,7,7,7,7,7 };
84         unsigned sign, exponent, mantissa, mag;
85         unsigned char alawbyte;
86         
87         ast_alaw_get_sign_mag(sample, &sign, &mag);
88         if (mag > 32767)
89                 mag = 32767;        /* clip the magnitude for -32768 */
90         
91         exponent = exp_lut[(mag >> 8) & 0x7f];
92         mantissa = (mag >> (exponent + 3)) & 0x0f;
93         if (mag < 0x100)
94                 exponent = 0;
95         
96         if (full_coding) {
97                 /* full encoding, with sign and xform */
98                 alawbyte = (unsigned char)(sign | (exponent << 4) | mantissa);
99                 alawbyte ^= AST_ALAW_AMI_MASK;
100         } else {
101                 /* half-cooked coding -- mantissa+exponent only (for lookup tab) */
102                 alawbyte = (exponent << 4) | mantissa;
103         }
104         return alawbyte;
105 }
106 #endif
107
108 #ifndef G711_NEW_ALGORITHM
109 static inline short int alaw2linear (unsigned char alaw)
110 {
111     int i;
112     int seg;
113         
114     alaw ^= AMI_MASK;
115     i = ((alaw & 0x0F) << 4) + 8 /* rounding error */;
116     seg = (((int) alaw & 0x70) >> 4);
117     if (seg)
118             i = (i + 0x100) << (seg - 1);
119     return (short int) ((alaw & 0x80)  ?  i  :  -i);
120 }
121 #else
122 static inline short alaw2linear(unsigned char alawbyte)
123 {
124         unsigned exponent, mantissa;
125         short sample;
126         
127         alawbyte ^= AST_ALAW_AMI_MASK;
128         exponent = (alawbyte & 0x70) >> 4;
129         mantissa = alawbyte & 0x0f;
130         sample = (mantissa << 4) + 8 /* rounding error */;
131         if (exponent)
132                 sample = (sample + 0x100) << (exponent - 1);
133         if (!(alawbyte & 0x80))
134                 sample = -sample;
135         return sample;
136 }
137 #endif
138
139
140
141 #ifndef G711_NEW_ALGORITHM
142 unsigned char __ast_lin2a[8192];
143 #else
144 unsigned char __ast_lin2a[AST_ALAW_TAB_SIZE];
145 #endif
146 short __ast_alaw[256];
147
148 void ast_alaw_init(void)
149 {
150         int i;
151         /* 
152          *  Set up mu-law conversion table
153          */ 
154 #ifndef G711_NEW_ALGORITHM
155         for (i = 0; i < 256; i++) {
156                 __ast_alaw[i] = alaw2linear(i);
157         }
158         /* set up the reverse (mu-law) conversion table */
159         for (i = -32768; i < 32768; i++) {
160                 __ast_lin2a[((unsigned short)i) >> 3] = linear2alaw(i);
161         }
162 #else
163         for (i = 0; i < 256; i++) {
164                 __ast_alaw[i] = alaw2linear(i);
165         }
166         /* set up the reverse (a-law) conversion table */
167         for (i = 0; i <= 32768; i += AST_ALAW_STEP) {
168                 AST_LIN2A_LOOKUP(i) = linear2alaw(i, 0 /* half-cooked */);
169         }
170 #endif
171         
172 #ifdef TEST_CODING_TABLES
173         for (i = -32768; i < 32768; ++i) {
174 #ifndef G711_NEW_ALGORITHM
175                 unsigned char e1 = linear2alaw(i);
176 #else
177                 unsigned char e1 = linear2alaw(i, 1);
178 #endif
179                 short d1 = alaw2linear(e1);
180                 unsigned char e2 = AST_LIN2A(i);
181                 short d2 = alaw2linear(e2);
182                 short d3 = AST_ALAW(e1);
183                 
184                 if (e1 != e2 || d1 != d3 || d2 != d3) {
185                         ast_log(LOG_WARNING, "a-Law coding tables test failed on %d: e1=%u, e2=%u, d1=%d, d2=%d\n",
186                                         i, (unsigned)e1, (unsigned)e2, (int)d1, (int)d2);
187                 }
188         }
189         ast_log(LOG_NOTICE, "a-Law coding tables test complete.\n");
190 #endif /* TEST_CODING_TABLES */
191         
192 #ifdef TEST_TANDEM_TRANSCODING
193         /* tandem transcoding test */
194         for (i = -32768; i < 32768; ++i) {
195                 unsigned char e1 = AST_LIN2A(i);
196                 short d1 = AST_ALAW(e1);
197                 unsigned char e2 = AST_LIN2A(d1);
198                 short d2 = AST_ALAW(e2);
199                 unsigned char e3 = AST_LIN2A(d2);
200                 short d3 = AST_ALAW(e3);
201                 
202                 if (e1 != e2 || e2 != e3 || d1 != d2 || d2 != d3) {
203                         ast_log(LOG_WARNING, "a-Law tandem transcoding test failed on %d: e1=%u, e2=%u, d1=%d, d2=%d, d3=%d\n",
204                                         i, (unsigned)e1, (unsigned)e2, (int)d1, (int)d2, (int)d3);
205                 }
206         }
207         ast_log(LOG_NOTICE, "a-Law tandem transcoding test complete.\n");
208 #endif /* TEST_TANDEM_TRANSCODING */
209         
210 }
211