Additional TDD changes (preparing for SIP changes - adding TDD support to SIP)
[asterisk/asterisk.git] / main / tdd.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  * Includes code and algorithms from the Zapata library.
9  *
10  * See http://www.asterisk.org for more information about
11  * the Asterisk project. Please do not directly contact
12  * any of the maintainers of this project for assistance;
13  * the project provides a web site, mailing lists and IRC
14  * channels for your use.
15  *
16  * This program is free software, distributed under the terms of
17  * the GNU General Public License Version 2. See the LICENSE file
18  * at the top of the source tree.
19  */
20
21 /*! \file
22  *
23  * \brief TTY/TDD Generation support 
24  *
25  * \author Mark Spencer <markster@digium.com>
26  *
27  * \note Includes code and algorithms from the Zapata library.
28  */
29
30 #include "asterisk.h"
31
32 ASTERISK_FILE_VERSION(__FILE__, "$Revision$")
33
34 #include <time.h>
35 #include <string.h>
36 #include <stdio.h>
37 #include <stdlib.h>
38 #include <unistd.h>
39 #include <math.h>
40 #include <ctype.h>
41
42 #include "asterisk/ulaw.h"
43 #include "asterisk/tdd.h"
44 #include "asterisk/logger.h"
45 #include "asterisk/fskmodem.h"
46 #include "ecdisa.h"
47
48 struct tdd_state {
49         fsk_data fskd;
50         char rawdata[256];
51         short oldstuff[4096];
52         int oldlen;
53         int pos;
54         int modo;
55         int mode;
56         int charnum;
57 };
58
59 static float dr[4], di[4];
60 static float tddsb = 176.0;  /* 45.5 baud */
61
62 #define TDD_SPACE       1800.0          /* 1800 hz for "0" */
63 #define TDD_MARK        1400.0          /* 1400 hz for "1" */
64
65 static int tdd_decode_baudot(struct tdd_state *tdd,unsigned char data)  /* covert baudot into ASCII */
66 {
67         static char ltrs[32] = { '<','E','\n','A',' ','S','I','U',
68                                  '\n','D','R','J','N','F','C','K',
69                                  'T','Z','L','W','H','Y','P','Q',
70                                  'O','B','G','^','M','X','V','^' };
71         static char figs[32] = { '<','3','\n','-',' ','\'','8','7',
72                                  '\n','$','4','\'',',','!',':','(',
73                                  '5','\"',')','2','=','6','0','1',
74                                  '9','?','+','^','.','/',';','^' };
75         int d = 0;  /* return 0 if not decodeable */
76         switch (data) {
77         case 0x1f:
78                 tdd->modo = 0;
79                 break;
80         case 0x1b:
81                 tdd->modo = 1;
82                 break;
83         default:
84                 if (tdd->modo == 0)
85                         d = ltrs[data];
86                 else
87                         d = figs[data];
88                 break;
89         }
90         return d;
91 }
92
93 void tdd_init(void)
94 {
95         /* Initialize stuff for inverse FFT */
96         dr[0] = cos(TDD_SPACE * 2.0 * M_PI / 8000.0);
97         di[0] = sin(TDD_SPACE * 2.0 * M_PI / 8000.0);
98         dr[1] = cos(TDD_MARK * 2.0 * M_PI / 8000.0);
99         di[1] = sin(TDD_MARK * 2.0 * M_PI / 8000.0);
100 }
101
102 struct tdd_state *tdd_new(void)
103 {
104         struct tdd_state *tdd;
105         tdd = calloc(1, sizeof(*tdd));
106         if (tdd) {
107                 tdd->fskd.ispb = 176;        /* 45.5 baud */
108                 /* Set up for 45.5 / 8000 freq *32 to allow ints */
109                 tdd->fskd.pllispb  = (int)((8000 * 32 * 2) / 90);
110                 tdd->fskd.pllids   = tdd->fskd.pllispb/32;
111                 tdd->fskd.pllispb2 = tdd->fskd.pllispb/2;
112                 tdd->fskd.hdlc = 0;         /* Async */
113                 tdd->fskd.nbit = 5;         /* 5 bits */
114                 tdd->fskd.instop = 1;       /* integer rep of 1.5 stop bits */
115                 tdd->fskd.parity = 0;       /* No parity */
116                 tdd->fskd.bw=0;             /* Filter 75 Hz */
117                 tdd->fskd.f_mark_idx = 0;   /* 1400 Hz */
118                 tdd->fskd.f_space_idx = 1;  /* 1800 Hz */
119                 tdd->fskd.xi0  = 0;
120                 tdd->fskd.state = 0;
121                 tdd->pos = 0;
122                 tdd->mode = 0;
123                 tdd->charnum = 0;
124                 fskmodem_init(&tdd->fskd);
125         } else
126                 ast_log(LOG_WARNING, "Out of memory\n");
127         return tdd;
128 }
129
130 int ast_tdd_gen_ecdisa(unsigned char *outbuf, int len)
131 {
132         int pos = 0;
133         int cnt;
134         while (len) {
135                 cnt = len > sizeof(ecdisa) ? sizeof(ecdisa) : len;
136                 memcpy(outbuf + pos, ecdisa, cnt);
137                 pos += cnt;
138                 len -= cnt;
139         }
140         return 0;
141 }
142
143 int tdd_feed(struct tdd_state *tdd, unsigned char *ubuf, int len)
144 {
145         int mylen = len;
146         int olen;
147         int b = 'X';
148         int res;
149         int c,x;
150         short *buf = calloc(1, 2 * len + tdd->oldlen);
151         short *obuf = buf;
152         if (!buf) {
153                 ast_log(LOG_WARNING, "Out of memory\n");
154                 return -1;
155         }
156         memcpy(buf, tdd->oldstuff, tdd->oldlen);
157         mylen += tdd->oldlen/2;
158         for (x = 0; x < len; x++) 
159                 buf[x + tdd->oldlen / 2] = AST_MULAW(ubuf[x]);
160         c = res = 0;
161         while (mylen >= 1320) { /* has to have enough to work on */
162                 olen = mylen;
163                 res = fsk_serial(&tdd->fskd, buf, &mylen, &b);
164                 if (mylen < 0) {
165                         ast_log(LOG_ERROR, "fsk_serial made mylen < 0 (%d) (olen was %d)\n", mylen, olen);
166                         free(obuf);
167                         return -1;
168                 }
169                 buf += (olen - mylen);
170                 if (res < 0) {
171                         ast_log(LOG_NOTICE, "fsk_serial failed\n");
172                         free(obuf);
173                         return -1;
174                 }
175                 if (res == 1) {
176                         /* Ignore invalid bytes */
177                         if (b > 0x7f)
178                                 continue;
179                         c = tdd_decode_baudot(tdd,b);
180                         if ((c < 1) || (c > 126))
181                                 continue; /* if not valid */
182                         break;
183                 }
184         }
185         if (mylen) {
186                 memcpy(tdd->oldstuff, buf, mylen * 2);
187                 tdd->oldlen = mylen * 2;
188         } else
189                 tdd->oldlen = 0;
190         free(obuf);
191         if (res) {
192                 tdd->mode = 2; 
193 /* put it in mode where it
194                         reliably puts teleprinter in correct shift mode */
195                 return(c);
196         }
197         return 0;
198 }
199
200 void tdd_free(struct tdd_state *tdd)
201 {
202         free(tdd);
203 }
204
205 static inline float tdd_getcarrier(float *cr, float *ci, int bit)
206 {
207         /* Move along.  There's nothing to see here... */
208         float t;
209         t = *cr * dr[bit] - *ci * di[bit];
210         *ci = *cr * di[bit] + *ci * dr[bit];
211         *cr = t;
212         
213         t = 2.0 - (*cr * *cr + *ci * *ci);
214         *cr *= t;
215         *ci *= t;
216         return *cr;
217 }       
218
219 #define PUT_BYTE(a) do { \
220         *(buf++) = (a); \
221         bytes++; \
222 } while(0)
223
224 #define PUT_AUDIO_SAMPLE(y) do { \
225         int index = (short)(rint(8192.0 * (y))); \
226         *(buf++) = AST_LIN2MU(index); \
227         bytes++; \
228 } while(0)
229         
230 #define PUT_TDD_MARKMS do { \
231         int x; \
232         for (x=0;x<8;x++) \
233                 PUT_AUDIO_SAMPLE(tdd_getcarrier(&cr, &ci, 1)); \
234 } while(0)
235
236 #define PUT_TDD_BAUD(bit) do { \
237         while (scont < tddsb) { \
238                 PUT_AUDIO_SAMPLE(tdd_getcarrier(&cr, &ci, bit)); \
239                 scont += 1.0; \
240         } \
241         scont -= tddsb; \
242 } while(0)
243
244 #define PUT_TDD_STOP do { \
245         while (scont < (tddsb * 1.5)) { \
246                 PUT_AUDIO_SAMPLE(tdd_getcarrier(&cr, &ci, 1)); \
247                 scont += 1.0; \
248         } \
249         scont -= (tddsb * 1.5); \
250 } while(0)
251
252
253 #define PUT_TDD(byte) do { \
254         int z; \
255         unsigned char b = (byte); \
256         PUT_TDD_BAUD(0);        /* Start bit */ \
257         for (z = 0; z < 5; z++) { \
258                 PUT_TDD_BAUD(b & 1); \
259                 b >>= 1; \
260         } \
261         PUT_TDD_STOP;   /* Stop bit */ \
262 } while(0);     
263
264 /*! Generate TDD hold tone */
265 int tdd_gen_holdtone(unsigned char *buf)
266 {
267         int bytes=0;
268         float scont=0.0,cr=1.0,ci=0.0;
269         while(scont < tddsb*10.0) {
270                 PUT_AUDIO_SAMPLE(tdd_getcarrier(&cr, &ci, 1));
271                 scont += 1.0;
272         }
273         return bytes;
274 }
275
276 int tdd_generate(struct tdd_state *tdd, unsigned char *buf, const char *str)
277 {
278         int bytes=0;
279         int i,x;
280         char    c;
281         /*! Baudot letters */
282         static unsigned char lstr[31] = "\000E\nA SIU\rDRJNFCKTZLWHYPQOBG\000MXV";
283         /*! Baudot figures */
284         static unsigned char fstr[31] = "\0003\n- \00787\r$4',!:(5\")2\0006019?+\000./;";
285         /* Initial carriers (real/imaginary) */
286         float cr = 1.0;
287         float ci = 0.0;
288         float scont = 0.0;
289
290         for(x = 0; str[x]; x++) {
291                 /* Do synch for each 72th character */
292                 if ( (tdd->charnum++) % 72 == 0) 
293                         PUT_TDD(tdd->mode ? 27 /* FIGS */ : 31 /* LTRS */);
294
295                 c = toupper(str[x]);
296 #if     0
297                 printf("%c",c); fflush(stdout);
298 #endif
299                 if (c == 0) { /* send null */
300                         PUT_TDD(0);
301                         continue;
302                 }
303                 if (c == '\r') { /* send c/r */
304                         PUT_TDD(8);
305                         continue;
306                 }
307                 if (c == '\n') { /* send c/r and l/f */
308                         PUT_TDD(8);
309                         PUT_TDD(2);
310                         continue;
311                 }
312                 if (c == ' ') { /* send space */
313                         PUT_TDD(4);
314                         continue;
315                 }
316                 for (i = 0; i < 31; i++) {
317                         if (lstr[i] == c)
318                                 break;
319                 }
320                 if (i < 31) {        /* if we found it */
321                         if (tdd->mode) { /* if in figs mode, change it */
322                                 PUT_TDD(31); /* Send LTRS */
323                                 tdd->mode = 0;
324                         }
325                         PUT_TDD(i);
326                         continue;
327                 }
328                 for (i = 0; i < 31; i++) {
329                         if (fstr[i] == c)
330                                 break;
331                 }
332                 if (i < 31) {             /* if we found it */
333                         if (tdd->mode != 1) { /* if in ltrs mode, change it */
334                                 PUT_TDD(27);      /* send FIGS */
335                                 tdd->mode = 1;
336                         }
337                         PUT_TDD(i);           /* send byte */
338                         continue;
339                 }
340         }
341         return bytes;
342 }
343