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 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  23 #include "config.h"
  24 #endif
  25
  26 #include <glib.h>
  27
  28 #undef ZEROTRAP                 /* turn on the trap as per the MIL-STD */
  29 #define BIAS 0x84               /* define the add-in bias for 16 bit samples */
  30 #define CLIP 32635
  31
  32 void
  33 mulaw_encode (gint16 * in, guint8 * out, gint numsamples)
  34 {
  35   static gint16 exp_lut[256] = { 0, 0, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3,
  36     4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4,
  37     5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5,
  38     5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5,
  39     6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6,
  40     6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6,
  41     6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6,
  42     6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6,
  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     7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,
  48     7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,
  49     7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,
  50     7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7
  51   };
  52   gint16 sign, exponent, mantissa, i;
  53   gint16 sample;
  54   guint8 ulawbyte;
  55
  56   for (i = 0; i < numsamples; i++) {
  57     sample = in[i];
  58       /** get the sample into sign-magnitude **/
  59     sign = (sample >> 8) & 0x80;        /* set aside the sign */
  60     if (sign != 0) {
  61       sample = -sample;         /* get magnitude */
  62     }
  63     /* sample can be zero because we can overflow in the inversion,
  64      * checking against the unsigned version solves this */
  65     if (((guint16) sample) > CLIP)
  66       sample = CLIP;            /* clip the magnitude */
  67
  68       /** convert from 16 bit linear to ulaw **/
  69     sample = sample + BIAS;
  70     exponent = exp_lut[(sample >> 7) & 0xFF];
  71     mantissa = (sample >> (exponent + 3)) & 0x0F;
  72     ulawbyte = ~(sign | (exponent << 4) | mantissa);
  73 #ifdef ZEROTRAP
  74     if (ulawbyte == 0)
  75       ulawbyte = 0x02;          /* optional CCITT trap */
  76 #endif
  77     out[i] = ulawbyte;
  78   }
  79 }
  80
  81 /*
  82  * This routine converts from ulaw to 16 bit linear
  83  * 29 September 1989
  84  *
  85  * Craig Reese: IDA/Supercomputing Research Center
  86  *
  87  * References:
  88  * 1) CCITT Recommendation G.711  (very difficult to follow)
  89  * 2) MIL-STD-188-113,"Interoperability and Performance Standards
  90  *     for Analog-to_Digital Conversion Techniques,"
  91  *     17 February 1987
  92  *
  93  * Input: 8 bit ulaw sample
  94  * Output: signed 16 bit linear sample
  95  */
  96
  97 void
  98 mulaw_decode (guint8 * in, gint16 * out, gint numsamples)
  99 {
 100   static gint16 exp_lut[8] = { 0, 132, 396, 924, 1980, 4092, 8316, 16764 };
 101   gint16 sign, exponent, mantissa;
 102   guint8 ulawbyte;
 103   gint16 linear, i;
 104
 105   for (i = 0; i < numsamples; i++) {
 106     ulawbyte = in[i];
 107     ulawbyte = ~ulawbyte;
 108     sign = (ulawbyte & 0x80);
 109     exponent = (ulawbyte >> 4) & 0x07;
 110     mantissa = ulawbyte & 0x0F;
 111     linear = exp_lut[exponent] + (mantissa << (exponent + 3));
 112     if (sign != 0)
 113       linear = -linear;
 114     out[i] = linear;
 115   }
 116 }