g711.c
上传用户:zlh0619zlh
上传日期:2007-01-06
资源大小:10k
文件大小:8k
源码类别:

语音压缩

开发平台:

Unix_Linux

  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.  * g711.c
  28.  *
  29.  * u-law, A-law and linear PCM conversions.
  30.  */
  31. /*
  32.  * December 30, 1994:
  33.  * Functions linear2alaw, linear2ulaw have been updated to correctly
  34.  * convert unquantized 16 bit values.
  35.  * Tables for direct u- to A-law and A- to u-law conversions have been
  36.  * corrected.
  37.  * Borge Lindberg, Center for PersonKommunikation, Aalborg University.
  38.  * bli@cpk.auc.dk
  39.  *
  40.  */
  41.  
  42. #define SIGN_BIT (0x80) /* Sign bit for a A-law byte. */
  43. #define QUANT_MASK (0xf) /* Quantization field mask. */
  44. #define NSEGS (8) /* Number of A-law segments. */
  45. #define SEG_SHIFT (4) /* Left shift for segment number. */
  46. #define SEG_MASK (0x70) /* Segment field mask. */
  47. static short seg_aend[8] = {0x1F, 0x3F, 0x7F, 0xFF,
  48.     0x1FF, 0x3FF, 0x7FF, 0xFFF};
  49. static short seg_uend[8] = {0x3F, 0x7F, 0xFF, 0x1FF,
  50.     0x3FF, 0x7FF, 0xFFF, 0x1FFF};
  51. /* copy from CCITT G.711 specifications */
  52. unsigned char _u2a[128] = { /* u- to A-law conversions */
  53. 1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4,
  54. 5, 5, 6, 6, 7, 7, 8, 8,
  55. 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16,
  56. 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24,
  57. 25, 27, 29, 31, 33, 34, 35, 36,
  58. 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44,
  59. 46, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54,
  60. 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62,
  61. 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71,
  62. 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79,
  63. /* corrected:
  64. 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 
  65.    should be: */
  66. 80, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88,
  67. 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96,
  68. 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104,
  69. 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112,
  70. 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120,
  71. 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128};
  72. unsigned char _a2u[128] = { /* A- to u-law conversions */
  73. 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15,
  74. 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23,
  75. 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31,
  76. 32, 32, 33, 33, 34, 34, 35, 35,
  77. 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43,
  78. 44, 45, 46, 47, 48, 48, 49, 49,
  79. 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57,
  80. 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 64,
  81. 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72,
  82. /* corrected:
  83. 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 79,
  84.    should be: */
  85. 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80,
  86. 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87,
  87. 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95,
  88. 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103,
  89. 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111,
  90. 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119,
  91. 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127};
  92. static short
  93. search(
  94. short val,
  95. short *table,
  96. short size)
  97. {
  98. short i;
  99. for (i = 0; i < size; i++) {
  100. if (val <= *table++)
  101. return (i);
  102. }
  103. return (size);
  104. }
  105. /*
  106.  * linear2alaw() - Convert a 16-bit linear PCM value to 8-bit A-law
  107.  *
  108.  * linear2alaw() accepts an 16-bit integer and encodes it as A-law data.
  109.  *
  110.  * Linear Input Code Compressed Code
  111.  * ------------------------ ---------------
  112.  * 0000000wxyza 000wxyz
  113.  * 0000001wxyza 001wxyz
  114.  * 000001wxyzab 010wxyz
  115.  * 00001wxyzabc 011wxyz
  116.  * 0001wxyzabcd 100wxyz
  117.  * 001wxyzabcde 101wxyz
  118.  * 01wxyzabcdef 110wxyz
  119.  * 1wxyzabcdefg 111wxyz
  120.  *
  121.  * For further information see John C. Bellamy's Digital Telephony, 1982,
  122.  * John Wiley & Sons, pps 98-111 and 472-476.
  123.  */
  124. unsigned char
  125. linear2alaw(
  126. short pcm_val) /* 2's complement (16-bit range) */
  127. {
  128. short mask;
  129. short seg;
  130. unsigned char aval;
  131. pcm_val = pcm_val >> 3;
  132. if (pcm_val >= 0) {
  133. mask = 0xD5; /* sign (7th) bit = 1 */
  134. } else {
  135. mask = 0x55; /* sign bit = 0 */
  136. pcm_val = -pcm_val - 1;
  137. }
  138. /* Convert the scaled magnitude to segment number. */
  139. seg = search(pcm_val, seg_aend, 8);
  140. /* Combine the sign, segment, and quantization bits. */
  141. if (seg >= 8) /* out of range, return maximum value. */
  142. return (unsigned char) (0x7F ^ mask);
  143. else {
  144. aval = (unsigned char) seg << SEG_SHIFT;
  145. if (seg < 2)
  146. aval |= (pcm_val >> 1) & QUANT_MASK;
  147. else
  148. aval |= (pcm_val >> seg) & QUANT_MASK;
  149. return (aval ^ mask);
  150. }
  151. }
  152. /*
  153.  * alaw2linear() - Convert an A-law value to 16-bit linear PCM
  154.  *
  155.  */
  156. short
  157. alaw2linear(
  158. unsigned char a_val)
  159. {
  160. short t;
  161. short seg;
  162. a_val ^= 0x55;
  163. t = (a_val & QUANT_MASK) << 4;
  164. seg = ((unsigned)a_val & SEG_MASK) >> SEG_SHIFT;
  165. switch (seg) {
  166. case 0:
  167. t += 8;
  168. break;
  169. case 1:
  170. t += 0x108;
  171. break;
  172. default:
  173. t += 0x108;
  174. t <<= seg - 1;
  175. }
  176. return ((a_val & SIGN_BIT) ? t : -t);
  177. }
  178. #define BIAS (0x84) /* Bias for linear code. */
  179. #define CLIP            8159
  180. /*
  181.  * linear2ulaw() - Convert a linear PCM value to u-law
  182.  *
  183.  * In order to simplify the encoding process, the original linear magnitude
  184.  * is biased by adding 33 which shifts the encoding range from (0 - 8158) to
  185.  * (33 - 8191). The result can be seen in the following encoding table:
  186.  *
  187.  * Biased Linear Input Code Compressed Code
  188.  * ------------------------ ---------------
  189.  * 00000001wxyza 000wxyz
  190.  * 0000001wxyzab 001wxyz
  191.  * 000001wxyzabc 010wxyz
  192.  * 00001wxyzabcd 011wxyz
  193.  * 0001wxyzabcde 100wxyz
  194.  * 001wxyzabcdef 101wxyz
  195.  * 01wxyzabcdefg 110wxyz
  196.  * 1wxyzabcdefgh 111wxyz
  197.  *
  198.  * Each biased linear code has a leading 1 which identifies the segment
  199.  * number. The value of the segment number is equal to 7 minus the number
  200.  * of leading 0's. The quantization interval is directly available as the
  201.  * four bits wxyz.  * The trailing bits (a - h) are ignored.
  202.  *
  203.  * Ordinarily the complement of the resulting code word is used for
  204.  * transmission, and so the code word is complemented before it is returned.
  205.  *
  206.  * For further information see John C. Bellamy's Digital Telephony, 1982,
  207.  * John Wiley & Sons, pps 98-111 and 472-476.
  208.  */
  209. unsigned char
  210. linear2ulaw(
  211. short pcm_val) /* 2's complement (16-bit range) */
  212. {
  213. short mask;
  214. short seg;
  215. unsigned char uval;
  216. /* Get the sign and the magnitude of the value. */
  217. pcm_val = pcm_val >> 2;
  218. if (pcm_val < 0) {
  219. pcm_val = -pcm_val;
  220. mask = 0x7F;
  221. } else {
  222. mask = 0xFF;
  223. }
  224.         if ( pcm_val > CLIP ) pcm_val = CLIP; /* clip the magnitude */
  225. pcm_val += (BIAS >> 2);
  226. /* Convert the scaled magnitude to segment number. */
  227. seg = search(pcm_val, seg_uend, 8);
  228. /*
  229.  * Combine the sign, segment, quantization bits;
  230.  * and complement the code word.
  231.  */
  232. if (seg >= 8) /* out of range, return maximum value. */
  233. return (unsigned char) (0x7F ^ mask);
  234. else {
  235. uval = (unsigned char) (seg << 4) | ((pcm_val >> (seg + 1)) & 0xF);
  236. return (uval ^ mask);
  237. }
  238. }
  239. /*
  240.  * ulaw2linear() - Convert a u-law value to 16-bit linear PCM
  241.  *
  242.  * First, a biased linear code is derived from the code word. An unbiased
  243.  * output can then be obtained by subtracting 33 from the biased code.
  244.  *
  245.  * Note that this function expects to be passed the complement of the
  246.  * original code word. This is in keeping with ISDN conventions.
  247.  */
  248. short
  249. ulaw2linear(
  250. unsigned char u_val)
  251. {
  252. short t;
  253. /* Complement to obtain normal u-law value. */
  254. u_val = ~u_val;
  255. /*
  256.  * Extract and bias the quantization bits. Then
  257.  * shift up by the segment number and subtract out the bias.
  258.  */
  259. t = ((u_val & QUANT_MASK) << 3) + BIAS;
  260. t <<= ((unsigned)u_val & SEG_MASK) >> SEG_SHIFT;
  261. return ((u_val & SIGN_BIT) ? (BIAS - t) : (t - BIAS));
  262. }
  263. /* A-law to u-law conversion */
  264. unsigned char
  265. alaw2ulaw(
  266. unsigned char aval)
  267. {
  268. aval &= 0xff;
  269. return (unsigned char) ((aval & 0x80) ? (0xFF ^ _a2u[aval ^ 0xD5]) :
  270.     (0x7F ^ _a2u[aval ^ 0x55]));
  271. }
  272. /* u-law to A-law conversion */
  273. unsigned char
  274. ulaw2alaw(
  275. unsigned char uval)
  276. {
  277. uval &= 0xff;
  278. return (unsigned char) ((uval & 0x80) ? (0xD5 ^ (_u2a[0xFF ^ uval] - 1)) :
  279.     (unsigned char) (0x55 ^ (_u2a[0x7F ^ uval] - 1)));
  280. }