Add support for ICE/STUN/TURN in res_rtp_asterisk and chan_sip.
[asterisk/asterisk.git] / res / pjproject / pjmedia / src / pjmedia / alaw_ulaw.c
1 /*
2  * This source code is a product of Sun Microsystems, Inc. and is provided
3  * for unrestricted use.  Users may copy or modify this source code without
4  * charge.
5  *
6  * SUN SOURCE CODE IS PROVIDED AS IS WITH NO WARRANTIES OF ANY KIND INCLUDING
7  * THE WARRANTIES OF DESIGN, MERCHANTIBILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
8  * PURPOSE, OR ARISING FROM A COURSE OF DEALING, USAGE OR TRADE PRACTICE.
9  *
10  * Sun source code is provided with no support and without any obligation on
11  * the part of Sun Microsystems, Inc. to assist in its use, correction,
12  * modification or enhancement.
13  *
14  * SUN MICROSYSTEMS, INC. SHALL HAVE NO LIABILITY WITH RESPECT TO THE
15  * INFRINGEMENT OF COPYRIGHTS, TRADE SECRETS OR ANY PATENTS BY THIS SOFTWARE
16  * OR ANY PART THEREOF.
17  *
18  * In no event will Sun Microsystems, Inc. be liable for any lost revenue
19  * or profits or other special, indirect and consequential damages, even if
20  * Sun has been advised of the possibility of such damages.
21  *
22  * Sun Microsystems, Inc.
23  * 2550 Garcia Avenue
24  * Mountain View, California  94043
25  */
26 #include <pjmedia/alaw_ulaw.h>
27
28 #if !defined(PJMEDIA_HAS_ALAW_ULAW_TABLE) || PJMEDIA_HAS_ALAW_ULAW_TABLE==0
29
30 #ifdef _MSC_VER
31 #  pragma warning ( disable: 4244 ) /* Conversion from int to char etc */
32 #endif
33
34 /*
35  * g711.c
36  *
37  * u-law, A-law and linear PCM conversions.
38  */
39 #define SIGN_BIT        (0x80)          /* Sign bit for a A-law byte. */
40 #define QUANT_MASK      (0xf)           /* Quantization field mask. */
41 #define NSEGS           (8)             /* Number of A-law segments. */
42 #define SEG_SHIFT       (4)             /* Left shift for segment number. */
43 #define SEG_MASK        (0x70)          /* Segment field mask. */
44
45 static short seg_end[8] = {0xFF, 0x1FF, 0x3FF, 0x7FF,
46                             0xFFF, 0x1FFF, 0x3FFF, 0x7FFF};
47
48 /* copy from CCITT G.711 specifications */
49 static unsigned char _u2a[128] = {              /* u- to A-law conversions */
50         1,      1,      2,      2,      3,      3,      4,      4,
51         5,      5,      6,      6,      7,      7,      8,      8,
52         9,      10,     11,     12,     13,     14,     15,     16,
53         17,     18,     19,     20,     21,     22,     23,     24,
54         25,     27,     29,     31,     33,     34,     35,     36,
55         37,     38,     39,     40,     41,     42,     43,     44,
56         46,     48,     49,     50,     51,     52,     53,     54,
57         55,     56,     57,     58,     59,     60,     61,     62,
58         64,     65,     66,     67,     68,     69,     70,     71,
59         72,     73,     74,     75,     76,     77,     78,     79,
60         81,     82,     83,     84,     85,     86,     87,     88,
61         89,     90,     91,     92,     93,     94,     95,     96,
62         97,     98,     99,     100,    101,    102,    103,    104,
63         105,    106,    107,    108,    109,    110,    111,    112,
64         113,    114,    115,    116,    117,    118,    119,    120,
65         121,    122,    123,    124,    125,    126,    127,    128};
66
67 static unsigned char _a2u[128] = {              /* A- to u-law conversions */
68         1,      3,      5,      7,      9,      11,     13,     15,
69         16,     17,     18,     19,     20,     21,     22,     23,
70         24,     25,     26,     27,     28,     29,     30,     31,
71         32,     32,     33,     33,     34,     34,     35,     35,
72         36,     37,     38,     39,     40,     41,     42,     43,
73         44,     45,     46,     47,     48,     48,     49,     49,
74         50,     51,     52,     53,     54,     55,     56,     57,
75         58,     59,     60,     61,     62,     63,     64,     64,
76         65,     66,     67,     68,     69,     70,     71,     72,
77         73,     74,     75,     76,     77,     78,     79,     79,
78         80,     81,     82,     83,     84,     85,     86,     87,
79         88,     89,     90,     91,     92,     93,     94,     95,
80         96,     97,     98,     99,     100,    101,    102,    103,
81         104,    105,    106,    107,    108,    109,    110,    111,
82         112,    113,    114,    115,    116,    117,    118,    119,
83         120,    121,    122,    123,    124,    125,    126,    127};
84
85 static int
86 search(
87         int             val,
88         short           *table,
89         int             size)
90 {
91         int             i;
92
93         for (i = 0; i < size; i++) {
94                 if (val <= *table++)
95                         return (i);
96         }
97         return (size);
98 }
99
100 /*
101  * linear2alaw() - Convert a 16-bit linear PCM value to 8-bit A-law
102  *
103  * linear2alaw() accepts an 16-bit integer and encodes it as A-law data.
104  *
105  *              Linear Input Code       Compressed Code
106  *      ------------------------        ---------------
107  *      0000000wxyza                    000wxyz
108  *      0000001wxyza                    001wxyz
109  *      000001wxyzab                    010wxyz
110  *      00001wxyzabc                    011wxyz
111  *      0001wxyzabcd                    100wxyz
112  *      001wxyzabcde                    101wxyz
113  *      01wxyzabcdef                    110wxyz
114  *      1wxyzabcdefg                    111wxyz
115  *
116  * For further information see John C. Bellamy's Digital Telephony, 1982,
117  * John Wiley & Sons, pps 98-111 and 472-476.
118  */
119 PJ_DEF(pj_uint8_t) pjmedia_linear2alaw(
120         int             pcm_val)        /* 2's complement (16-bit range) */
121 {
122         int             mask;
123         int             seg;
124         unsigned char   aval;
125
126         if (pcm_val >= 0) {
127                 mask = 0xD5;            /* sign (7th) bit = 1 */
128         } else {
129                 mask = 0x55;            /* sign bit = 0 */
130                 pcm_val = -pcm_val - 8;
131
132                 /* https://trac.pjsip.org/repos/ticket/1301 
133                  * Thank you K Johnson - Zetron - 27 May 2011
134                  */
135                 if (pcm_val < 0)
136                     pcm_val = 0;
137         }
138
139         /* Convert the scaled magnitude to segment number. */
140         seg = search(pcm_val, seg_end, 8);
141
142         /* Combine the sign, segment, and quantization bits. */
143
144         if (seg >= 8)           /* out of range, return maximum value. */
145                 return (0x7F ^ mask);
146         else {
147                 aval = seg << SEG_SHIFT;
148                 if (seg < 2)
149                         aval |= (pcm_val >> 4) & QUANT_MASK;
150                 else
151                         aval |= (pcm_val >> (seg + 3)) & QUANT_MASK;
152                 return (aval ^ mask);
153         }
154 }
155
156 /*
157  * alaw2linear() - Convert an A-law value to 16-bit linear PCM
158  *
159  */
160 PJ_DEF(int) pjmedia_alaw2linear(
161         unsigned a_val)
162 {
163         int             t;
164         int             seg;
165
166         a_val ^= 0x55;
167
168         t = (a_val & QUANT_MASK) << 4;
169         seg = ((unsigned)a_val & SEG_MASK) >> SEG_SHIFT;
170         switch (seg) {
171         case 0:
172                 t += 8;
173                 break;
174         case 1:
175                 t += 0x108;
176                 break;
177         default:
178                 t += 0x108;
179                 t <<= seg - 1;
180         }
181         return ((a_val & SIGN_BIT) ? t : -t);
182 }
183
184 #define BIAS            (0x84)          /* Bias for linear code. */
185
186 /*
187  * linear2ulaw() - Convert a linear PCM value to u-law
188  *
189  * In order to simplify the encoding process, the original linear magnitude
190  * is biased by adding 33 which shifts the encoding range from (0 - 8158) to
191  * (33 - 8191). The result can be seen in the following encoding table:
192  *
193  *      Biased Linear Input Code        Compressed Code
194  *      ------------------------        ---------------
195  *      00000001wxyza                   000wxyz
196  *      0000001wxyzab                   001wxyz
197  *      000001wxyzabc                   010wxyz
198  *      00001wxyzabcd                   011wxyz
199  *      0001wxyzabcde                   100wxyz
200  *      001wxyzabcdef                   101wxyz
201  *      01wxyzabcdefg                   110wxyz
202  *      1wxyzabcdefgh                   111wxyz
203  *
204  * Each biased linear code has a leading 1 which identifies the segment
205  * number. The value of the segment number is equal to 7 minus the number
206  * of leading 0's. The quantization interval is directly available as the
207  * four bits wxyz.  * The trailing bits (a - h) are ignored.
208  *
209  * Ordinarily the complement of the resulting code word is used for
210  * transmission, and so the code word is complemented before it is returned.
211  *
212  * For further information see John C. Bellamy's Digital Telephony, 1982,
213  * John Wiley & Sons, pps 98-111 and 472-476.
214  */
215 PJ_DEF(unsigned char) pjmedia_linear2ulaw(
216         int             pcm_val)        /* 2's complement (16-bit range) */
217 {
218         int             mask;
219         int             seg;
220         unsigned char   uval;
221
222         /* Get the sign and the magnitude of the value. */
223         if (pcm_val < 0) {
224                 pcm_val = BIAS - pcm_val;
225                 mask = 0x7F;
226         } else {
227                 pcm_val += BIAS;
228                 mask = 0xFF;
229         }
230
231         /* Convert the scaled magnitude to segment number. */
232         seg = search(pcm_val, seg_end, 8);
233
234         /*
235          * Combine the sign, segment, quantization bits;
236          * and complement the code word.
237          */
238         if (seg >= 8)           /* out of range, return maximum value. */
239                 return (0x7F ^ mask);
240         else {
241                 uval = (seg << 4) | ((pcm_val >> (seg + 3)) & 0xF);
242                 return (uval ^ mask);
243         }
244
245 }
246
247 /*
248  * ulaw2linear() - Convert a u-law value to 16-bit linear PCM
249  *
250  * First, a biased linear code is derived from the code word. An unbiased
251  * output can then be obtained by subtracting 33 from the biased code.
252  *
253  * Note that this function expects to be passed the complement of the
254  * original code word. This is in keeping with ISDN conventions.
255  */
256 PJ_DEF(int) pjmedia_ulaw2linear(
257         unsigned char   u_val)
258 {
259         int             t;
260
261         /* Shortcut: when input is zero, output is zero 
262          * This will also make the VAD works harder.
263          *  -bennylp
264          */
265         if (u_val == 0) return 0;
266
267         /* Complement to obtain normal u-law value. */
268         u_val = ~u_val;
269
270         /*
271          * Extract and bias the quantization bits. Then
272          * shift up by the segment number and subtract out the bias.
273          */
274         t = ((u_val & QUANT_MASK) << 3) + BIAS;
275         t <<= ((unsigned)u_val & SEG_MASK) >> SEG_SHIFT;
276
277         return ((u_val & SIGN_BIT) ? (BIAS - t) : (t - BIAS));
278 }
279
280 /* A-law to u-law conversion */
281 PJ_DEF(unsigned char) pjmedia_alaw2ulaw(
282         unsigned char   aval)
283 {
284         aval &= 0xff;
285         return ((aval & 0x80) ? (0xFF ^ _a2u[aval ^ 0xD5]) :
286             (0x7F ^ _a2u[aval ^ 0x55]));
287 }
288
289 /* u-law to A-law conversion */
290 PJ_DEF(unsigned char) pjmedia_ulaw2alaw(
291         unsigned char   uval)
292 {
293         uval &= 0xff;
294         return ((uval & 0x80) ? (0xD5 ^ (_u2a[0xFF ^ uval] - 1)) :
295             (0x55 ^ (_u2a[0x7F ^ uval] - 1)));
296 }
297
298
299 #endif  /* PJMEDIA_HAS_ALAW_ULAW_TABLE */
300