gst/law/mulaw-conversion.c

   1 /*
   2  * This routine converts from linear to ulaw
   3  * 29 September 1989
   4  *
   5  * Craig Reese: IDA/Supercomputing Research Center
   6  * Joe Campbell: Department of Defense
   7  *
   8  * References:
   9  * 1) CCITT Recommendation G.711  (very difficult to follow)
  10  * 2) "A New Digital Technique for Implementation of Any
  11  *     Continuous PCM Companding Law," Villeret, Michel,
  12  *     et al. 1973 IEEE Int. Conf. on Communications, Vol 1,
  13  *     1973, pg. 11.12-11.17
  14  * 3) MIL-STD-188-113,"Interoperability and Performance Standards
  15  *     for Analog-to_Digital Conversion Techniques,"
  16  *     17 February 1987
  17  *
  18  * Input: Signed 16 bit linear sample
  19  * Output: 8 bit ulaw sample
  20  */
  21
  22 #include <glib.h>
  23
  24 #define ZEROTRAP    /* turn on the trap as per the MIL-STD */
  25 #define BIAS 0x84   /* define the add-in bias for 16 bit samples */
  26 #define CLIP 32635
  27
  28 void
  29 mulaw_encode(gint16* in, guint8* out, gint numsamples)
  30 {
  31     static gint16 exp_lut[256] = {0,0,1,1,2,2,2,2,3,3,3,3,3,3,3,3,
  32                                4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,
  33                                5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,
  34                                5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,
  35                                6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,
  36                                6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,
  37                                6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,
  38                                6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,
  39                                7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,
  40                                7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,
  41                                7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,
  42                                7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,
  43                                7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,
  44                                7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,
  45                                7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,
  46                                7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7};
  47     gint16 sign, exponent, mantissa,i;
  48     gint16 sample;
  49     guint8 ulawbyte;
  50
  51     for(i=0;i<numsamples;i++) {
  52       sample=in[i];
  53       /** get the sample into sign-magnitude **/
  54       sign = (sample >> 8) & 0x80;        /* set aside the sign */
  55       if (sign != 0) sample = -sample;    /* get magnitude */
  56       if (sample > CLIP) sample = CLIP;   /* clip the magnitude */
  57       /** convert from 16 bit linear to ulaw **/
  58       sample = sample + BIAS;
  59       exponent = exp_lut[(sample>>7) & 0xFF];
  60       mantissa = (sample >> (exponent+3)) & 0x0F;
  61       ulawbyte = ~(sign | (exponent << 4) | mantissa);
  62 #ifdef ZEROTRAP
  63       if (ulawbyte == 0 ) ulawbyte = 0x02;  /* optional CCITT trap */
  64 #endif
  65       out[i]=ulawbyte;
  66     }
  67 }
  68
  69 /*
  70  * This routine converts from ulaw to 16 bit linear
  71  * 29 September 1989
  72  *
  73  * Craig Reese: IDA/Supercomputing Research Center
  74  *
  75  * References:
  76  * 1) CCITT Recommendation G.711  (very difficult to follow)
  77  * 2) MIL-STD-188-113,"Interoperability and Performance Standards
  78  *     for Analog-to_Digital Conversion Techniques,"
  79  *     17 February 1987
  80  *
  81  * Input: 8 bit ulaw sample
  82  * Output: signed 16 bit linear sample
  83  */
  84
  85 void
  86 mulaw_decode(guint8* in,gint16* out,gint numsamples)
  87 {
  88     static gint16 exp_lut[8]={0,132,396,924,1980,4092,8316,16764};
  89     gint16 sign, exponent, mantissa;
  90     guint8 ulawbyte;
  91     gint16 linear,i;
  92     for(i=0;i<numsamples;i++) {
  93       ulawbyte=in[i];
  94       ulawbyte = ~ulawbyte;
  95       sign = (ulawbyte & 0x80);
  96       exponent = (ulawbyte >> 4) & 0x07;
  97       mantissa = ulawbyte & 0x0F;
  98       linear = exp_lut[exponent] + (mantissa << (exponent+3));
  99       if (sign != 0) linear = -linear;
 100       out[i]=linear;
 101     }
 102 }