g72x.c
上传用户:wstnjxml
上传日期:2014-04-03
资源大小:7248k
文件大小:12k
源码类别:

Windows CE

开发平台:

C/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. /*
  27.  * $Log: g72x.c,v $
  28.  * Revision 1.3  2002/11/20 04:29:13  robertj
  29.  * Included optimisations for G.711 and G.726 codecs, thanks Ted Szoczei
  30.  *
  31.  * Revision 1.1  2002/02/11 23:24:23  robertj
  32.  * Updated to openH323 v1.8.0
  33.  *
  34.  * Revision 1.2  2002/02/10 21:14:54  dereks
  35.  * Add cvs log history to head of the file.
  36.  * Ensure file is terminated by a newline.
  37.  *
  38.  *
  39.  *
  40.  * Common routines for G.721 and G.723 conversions.
  41.  */
  42. #include <stdlib.h>
  43. #include "g72x.h"
  44. #include "private.h"
  45. static const int power2[15] = {1, 2, 4, 8, 0x10, 0x20, 0x40, 0x80,
  46. 0x100, 0x200, 0x400, 0x800, 0x1000, 0x2000, 0x4000};
  47. /*
  48.  * quan()
  49.  *
  50.  * quantizes the input val against the table of size short integers.
  51.  * It returns i if table[i - 1] <= val < table[i].
  52.  *
  53.  * Using linear search for simple coding.
  54.  */
  55. static int
  56. quan(
  57. int val,
  58. const int * table,
  59. int size)
  60. {
  61. int i;
  62. for (i = 0; i < size; i++)
  63. if (val < *table++)
  64. break;
  65. return (i);
  66. }
  67. /*
  68.  * fmult()
  69.  *
  70.  * returns the integer product of the 14-bit integer "an" and
  71.  * "floating point" representation (4-bit exponent, 6-bit mantessa) "srn".
  72.  */
  73. static int
  74. fmult(
  75. int an,
  76. int srn)
  77. {
  78. int anmag;
  79. int anexp;
  80. int anmant;
  81. int wanexp;
  82. int wanmant;
  83. int retval;
  84. anmag = (an > 0) ? an : ((-an) & 0x1FFF);
  85. anexp = quan(anmag, power2, 15) - 6;
  86. anmant = (anmag == 0) ? 32 :
  87.     (anexp >= 0) ? anmag >> anexp : anmag << -anexp;
  88. wanexp = anexp + ((srn >> 6) & 0xF) - 13;
  89. wanmant = (anmant * (srn & 077) + 0x30) >> 4;
  90. retval = (wanexp >= 0) ? ((wanmant << wanexp) & 0x7FFF) :
  91.     (wanmant >> -wanexp);
  92. return (((an ^ srn) < 0) ? -retval : retval);
  93. }
  94. /*
  95.  * g72x_init_state()
  96.  *
  97.  * This routine initializes and/or resets the g72x_state structure
  98.  * pointed to by 'state_ptr'.
  99.  * All the initial state values are specified in the CCITT G.721 document.
  100.  */
  101. void
  102. g726_init_state(
  103. g726_state *state_ptr)
  104. {
  105. int cnta;
  106. state_ptr->yl = 34816;
  107. state_ptr->yu = 544;
  108. state_ptr->dms = 0;
  109. state_ptr->dml = 0;
  110. state_ptr->ap = 0;
  111. for (cnta = 0; cnta < 2; cnta++) {
  112. state_ptr->a[cnta] = 0;
  113. state_ptr->pk[cnta] = 0;
  114. state_ptr->sr[cnta] = 32;
  115. }
  116. for (cnta = 0; cnta < 6; cnta++) {
  117. state_ptr->b[cnta] = 0;
  118. state_ptr->dq[cnta] = 32;
  119. }
  120. state_ptr->td = 0;
  121. }
  122. /*
  123.  * predictor_zero()
  124.  *
  125.  * computes the estimated signal from 6-zero predictor.
  126.  *
  127.  */
  128. int
  129. predictor_zero(
  130. g726_state *state_ptr)
  131. {
  132. int i;
  133. int sezi;
  134. sezi = fmult(state_ptr->b[0] >> 2, state_ptr->dq[0]);
  135. for (i = 1; i < 6; i++) /* ACCUM */
  136. sezi += fmult(state_ptr->b[i] >> 2, state_ptr->dq[i]);
  137. return (sezi);
  138. }
  139. /*
  140.  * predictor_pole()
  141.  *
  142.  * computes the estimated signal from 2-pole predictor.
  143.  *
  144.  */
  145. int
  146. predictor_pole(
  147. g726_state *state_ptr)
  148. {
  149. return (fmult(state_ptr->a[1] >> 2, state_ptr->sr[1]) +
  150.     fmult(state_ptr->a[0] >> 2, state_ptr->sr[0]));
  151. }
  152. /*
  153.  * step_size()
  154.  *
  155.  * computes the quantization step size of the adaptive quantizer.
  156.  *
  157.  */
  158. int
  159. step_size(
  160. g726_state *state_ptr)
  161. {
  162. int y;
  163. int dif;
  164. int al;
  165. if (state_ptr->ap >= 256)
  166. return (state_ptr->yu);
  167. else {
  168. y = state_ptr->yl >> 6;
  169. dif = state_ptr->yu - y;
  170. al = state_ptr->ap >> 2;
  171. if (dif > 0)
  172. y += (dif * al) >> 6;
  173. else if (dif < 0)
  174. y += (dif * al + 0x3F) >> 6;
  175. return (y);
  176. }
  177. }
  178. /*
  179.  * quantize()
  180.  *
  181.  * Given a raw sample, 'd', of the difference signal and a
  182.  * quantization step size scale factor, 'y', this routine returns the
  183.  * ADPCM codeword to which that sample gets quantized.  The step
  184.  * size scale factor division operation is done in the log base 2 domain
  185.  * as a subtraction.
  186.  */
  187. int
  188. quantize(
  189. int d, /* Raw difference signal sample */
  190. int y, /* Step size multiplier */
  191. int * table, /* quantization table */
  192. int size) /* table size of integers */
  193. {
  194. int dqm; /* Magnitude of 'd' */
  195. int exp; /* Integer part of base 2 log of 'd' */
  196. int mant; /* Fractional part of base 2 log */
  197. int dl; /* Log of magnitude of 'd' */
  198. int dln; /* Step size scale factor normalized log */
  199. int i;
  200. /*
  201.  * LOG
  202.  *
  203.  * Compute base 2 log of 'd', and store in 'dl'.
  204.  */
  205. dqm = abs(d);
  206. exp = quan(dqm >> 1, power2, 15);
  207. mant = ((dqm << 7) >> exp) & 0x7F; /* Fractional portion. */
  208. dl = (exp << 7) + mant;
  209. /*
  210.  * SUBTB
  211.  *
  212.  * "Divide" by step size multiplier.
  213.  */
  214. dln = dl - (y >> 2);
  215. /*
  216.  * QUAN
  217.  *
  218.  * Obtain codword i for 'd'.
  219.  */
  220. i = quan(dln, table, size);
  221. if (d < 0) /* take 1's complement of i */
  222. return ((size << 1) + 1 - i);
  223. else if (i == 0) /* take 1's complement of 0 */
  224. return ((size << 1) + 1); /* new in 1988 */
  225. else
  226. return (i);
  227. }
  228. /*
  229.  * reconstruct()
  230.  *
  231.  * Returns reconstructed difference signal 'dq' obtained from
  232.  * codeword 'i' and quantization step size scale factor 'y'.
  233.  * Multiplication is performed in log base 2 domain as addition.
  234.  */
  235. int
  236. reconstruct(
  237. int sign, /* 0 for non-negative value */
  238. int dqln, /* G.72x codeword */
  239. int y) /* Step size multiplier */
  240. {
  241. int dql; /* Log of 'dq' magnitude */
  242. int dex; /* Integer part of log */
  243. int dqt;
  244. int dq; /* Reconstructed difference signal sample */
  245. dql = dqln + (y >> 2); /* ADDA */
  246. if (dql < 0) {
  247. return ((sign) ? -0x8000 : 0);
  248. } else { /* ANTILOG */
  249. dex = (dql >> 7) & 15;
  250. dqt = 128 + (dql & 127);
  251. dq = (short)((dqt << 7) >> (14 - dex));
  252. return ((sign) ? (dq - 0x8000) : dq);
  253. }
  254. }
  255. /*
  256.  * update()
  257.  *
  258.  * updates the state variables for each output code
  259.  */
  260. void
  261. update(
  262. int code_size, /* distinguish 723_40 with others */
  263. int y, /* quantizer step size */
  264. int wi, /* scale factor multiplier */
  265. int fi, /* for long/short term energies */
  266. int dq, /* quantized prediction difference */
  267. int sr, /* reconstructed signal */
  268. int dqsez, /* difference from 2-pole predictor */
  269. g726_state *state_ptr) /* coder state pointer */
  270. {
  271. int cnt;
  272. int mag, exp; /* Adaptive predictor, FLOAT A */
  273. int a2p; /* LIMC */
  274. int a1ul; /* UPA1 */
  275. int pks1; /* UPA2 */
  276. int fa1;
  277. int tr; /* tone/transition detector */
  278. int ylint, thr2, dqthr;
  279. int   ylfrac, thr1;
  280. int pk0;
  281. pk0 = (dqsez < 0) ? 1 : 0; /* needed in updating predictor poles */
  282. mag = dq & 0x7FFF; /* prediction difference magnitude */
  283. /* TRANS */
  284. ylint = state_ptr->yl >> 15; /* exponent part of yl */
  285. ylfrac = (state_ptr->yl >> 10) & 0x1F; /* fractional part of yl */
  286. thr1 = (32 + ylfrac) << ylint; /* threshold */
  287. thr2 = (ylint > 9) ? 31 << 10 : thr1; /* limit thr2 to 31 << 10 */
  288. dqthr = (thr2 + (thr2 >> 1)) >> 1; /* dqthr = 0.75 * thr2 */
  289. if (state_ptr->td == 0) /* signal supposed voice */
  290. tr = 0;
  291. else if (mag <= dqthr) /* supposed data, but small mag */
  292. tr = 0; /* treated as voice */
  293. else /* signal is data (modem) */
  294. tr = 1;
  295. /*
  296.  * Quantizer scale factor adaptation.
  297.  */
  298. /* FUNCTW & FILTD & DELAY */
  299. /* update non-steady state step size multiplier */
  300. state_ptr->yu = y + ((wi - y) >> 5);
  301. /* LIMB */
  302. if (state_ptr->yu < 544) /* 544 <= yu <= 5120 */
  303. state_ptr->yu = 544;
  304. else if (state_ptr->yu > 5120)
  305. state_ptr->yu = 5120;
  306. /* FILTE & DELAY */
  307. /* update steady state step size multiplier */
  308. state_ptr->yl += state_ptr->yu + ((-state_ptr->yl) >> 6);
  309. /*
  310.  * Adaptive predictor coefficients.
  311.  */
  312. if (tr == 1) { /* reset a's and b's for modem signal */
  313. state_ptr->a[0] = 0;
  314. state_ptr->a[1] = 0;
  315. state_ptr->b[0] = 0;
  316. state_ptr->b[1] = 0;
  317. state_ptr->b[2] = 0;
  318. state_ptr->b[3] = 0;
  319. state_ptr->b[4] = 0;
  320. state_ptr->b[5] = 0;
  321. a2p = 0 ;
  322. } else { /* update a's and b's */
  323. pks1 = pk0 ^ state_ptr->pk[0]; /* UPA2 */
  324. /* update predictor pole a[1] */
  325. a2p = state_ptr->a[1] - (state_ptr->a[1] >> 7);
  326. if (dqsez != 0) {
  327. fa1 = (pks1) ? state_ptr->a[0] : -state_ptr->a[0];
  328. if (fa1 < -8191) /* a2p = function of fa1 */
  329. a2p -= 0x100;
  330. else if (fa1 > 8191)
  331. a2p += 0xFF;
  332. else
  333. a2p += fa1 >> 5;
  334. if (pk0 ^ state_ptr->pk[1])
  335. /* LIMC */
  336. if (a2p <= -12160)
  337. a2p = -12288;
  338. else if (a2p >= 12416)
  339. a2p = 12288;
  340. else
  341. a2p -= 0x80;
  342. else if (a2p <= -12416)
  343. a2p = -12288;
  344. else if (a2p >= 12160)
  345. a2p = 12288;
  346. else
  347. a2p += 0x80;
  348. }
  349. /* TRIGB & DELAY */
  350. state_ptr->a[1] = a2p;
  351. /* UPA1 */
  352. /* update predictor pole a[0] */
  353. state_ptr->a[0] -= state_ptr->a[0] >> 8;
  354. if (dqsez != 0)
  355. {
  356. if (pks1 == 0)
  357. state_ptr->a[0] += 192;
  358. else
  359. state_ptr->a[0] -= 192;
  360. }
  361. /* LIMD */
  362. a1ul = 15360 - a2p;
  363. if (state_ptr->a[0] < -a1ul)
  364. state_ptr->a[0] = -a1ul;
  365. else if (state_ptr->a[0] > a1ul)
  366. state_ptr->a[0] = a1ul;
  367. /* UPB : update predictor zeros b[6] */
  368. for (cnt = 0; cnt < 6; cnt++) {
  369. if (code_size == 5) /* for 40Kbps G.723 */
  370. state_ptr->b[cnt] -= state_ptr->b[cnt] >> 9;
  371. else /* for G.721 and 24Kbps G.723 */
  372. state_ptr->b[cnt] -= state_ptr->b[cnt] >> 8;
  373. if (dq & 0x7FFF) { /* XOR */
  374. if ((dq ^ state_ptr->dq[cnt]) >= 0)
  375. state_ptr->b[cnt] += 128;
  376. else
  377. state_ptr->b[cnt] -= 128;
  378. }
  379. }
  380. }
  381. for (cnt = 5; cnt > 0; cnt--)
  382. state_ptr->dq[cnt] = state_ptr->dq[cnt-1];
  383. /* FLOAT A : convert dq[0] to 4-bit exp, 6-bit mantissa f.p. */
  384. if (mag == 0) {
  385. state_ptr->dq[0] = (short)((dq >= 0) ? 0x20 : 0xFC20);
  386. } else {
  387. exp = quan(mag, power2, 15);
  388. state_ptr->dq[0] = (short)((dq >= 0) ?
  389.     (exp << 6) + ((mag << 6) >> exp) :
  390.     (exp << 6) + ((mag << 6) >> exp) - 0x400);
  391. }
  392. state_ptr->sr[1] = state_ptr->sr[0];
  393. /* FLOAT B : convert sr to 4-bit exp., 6-bit mantissa f.p. */
  394. if (sr == 0) {
  395. state_ptr->sr[0] = 0x20;
  396. } else if (sr > 0) {
  397. exp = quan(sr, power2, 15);
  398. state_ptr->sr[0] = (exp << 6) + ((sr << 6) >> exp);
  399. } else if (sr > -32768) {
  400. mag = -sr;
  401. exp = quan(mag, power2, 15);
  402. state_ptr->sr[0] =  (exp << 6) + ((mag << 6) >> exp) - 0x400;
  403. } else
  404. state_ptr->sr[0] = 0xFC20;
  405. /* DELAY A */
  406. state_ptr->pk[1] = state_ptr->pk[0];
  407. state_ptr->pk[0] = pk0;
  408. /* TONE */
  409. if (tr == 1) /* this sample has been treated as data */
  410. state_ptr->td = 0; /* next one will be treated as voice */
  411. else if (a2p < -11776) /* small sample-to-sample correlation */
  412. state_ptr->td = 1; /* signal may be data */
  413. else /* signal is voice */
  414. state_ptr->td = 0;
  415. /*
  416.  * Adaptation speed control.
  417.  */
  418. state_ptr->dms += (fi - state_ptr->dms) >> 5; /* FILTA */
  419. state_ptr->dml += (((fi << 2) - state_ptr->dml) >> 7); /* FILTB */
  420. if (tr == 1)
  421. state_ptr->ap = 256;
  422. else if (y < 1536) /* SUBTC */
  423. state_ptr->ap += (0x200 - state_ptr->ap) >> 4;
  424. else if (state_ptr->td == 1)
  425. state_ptr->ap += (0x200 - state_ptr->ap) >> 4;
  426. else if (abs((state_ptr->dms << 2) - state_ptr->dml) >=
  427.     (state_ptr->dml >> 3))
  428. state_ptr->ap += (0x200 - state_ptr->ap) >> 4;
  429. else
  430. state_ptr->ap += (-state_ptr->ap) >> 4;
  431. }
  432. /* Allocate and Init. codec struct */