git.gag.com Git - debian/freetts/blob - com/sun/speech/freetts/util/WaveUtils.java

   1 /**
   2  * Portions Copyright 2001 Sun Microsystems, Inc.
   3  * Portions Copyright 1999-2001 Language Technologies Institute,
   4  * Carnegie Mellon University.
   5  * All Rights Reserved.  Use is subject to license terms.
   6  *
   7  * See the file "license.terms" for information on usage and
   8  * redistribution of this file, and for a DISCLAIMER OF ALL
   9  * WARRANTIES.
  10  */
  11 package com.sun.speech.freetts.util;
  12
  13 /**
  14  * Provides a set of utilities for prrocessing wave/audio data.
  15  */
  16 public class WaveUtils {
  17
  18     private static int[] exp_lut2 = {0,0,1,1,2,2,2,2,3,3,3,3,3,3,3,3,
  19                                      4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,
  20                                      5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,
  21                                      5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,
  22                                      6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,
  23                                      6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,
  24                                      6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,
  25                                      6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,
  26                                      7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,
  27                                      7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,
  28                                      7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,
  29                                      7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,
  30                                      7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,
  31                                      7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,
  32                                      7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,
  33                                      7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7};
  34
  35     private static final boolean ZEROTRAP = true;
  36     private static final int CLIP = 32625;
  37     private static final int BIAS = 0x84;
  38
  39     private final static int[] expLut = { 0, 132, 396, 924, 1980, 4092,
  40                                           8316, 16764 };
  41
  42     /**
  43      * Converts a raw short to ulaw.
  44      *
  45      * @param sampleData signed 16-bit linear sample
  46      *
  47      * @return 8-bit ulaw sample, normalized
  48      */
  49     public static final byte shortToUlaw(short sampleData) {
  50         int sign, exponent, mantissa;
  51         int ulawByte;
  52         int sample = (int) sampleData;
  53
  54         sign = (sample >> 8) & 0x80; // set aside the sign
  55         if (sign != 0) {             // get the magnitude
  56             sample = -sample;
  57         }
  58         if (sample > CLIP) {         // clip the magnitude
  59             sample = CLIP;
  60         }
  61         sample = sample + BIAS;
  62         exponent = exp_lut2[ (sample >> 7) & 0xFF ];
  63         mantissa = (sample >> (exponent + 3)) & 0x0F;
  64         ulawByte = ~(sign | (exponent << 4) | mantissa);
  65
  66         if (ZEROTRAP) {
  67             if (ulawByte == 0) { // optional CCITT trap
  68                 ulawByte = 0x02;
  69             }
  70         }
  71
  72         return (byte) ((ulawByte - 128) & 0xFF);
  73     }
  74
  75
  76     /**
  77      * Converts from ulaw to 16 bit linear.
  78      * <p>
  79      * Craig Reese: IDA/Supercomputing Research Center
  80      * <br>
  81      * 29 September 1989
  82      * <p>
  83      * References:
  84      * <br>
  85      * 1) CCITT Recommendation G.711  (very difficult to follow)
  86      * <br>
  87      * 2) MIL-STD-188-113,"Interoperability and Performance Standards
  88      *    for Analog-to_Digital Conversion Techniques," 17 February 1987
  89      *
  90      * @param uByte 8 bit ulaw sample
  91      *
  92      * @return signed 16 bit linear sample
  93      */
  94     public static final short ulawToShort(short uByte) {
  95         int sign, exponent, mantissa;
  96         int sample;
  97         int ulawByte = uByte;
  98
  99         ulawByte = ~(ulawByte);
 100         sign = (ulawByte & 0x80);
 101         exponent = (ulawByte >> 4) & 0x07;
 102         mantissa = ulawByte & 0x0F;
 103         sample = expLut[exponent] + ( mantissa << ( exponent + 3 ) );
 104         if ( sign != 0 ) {
 105             sample = -sample;
 106         }
 107
 108         return (short) sample;
 109     }
 110
 111     /**
 112      * Reconstructs a short from its hi and low bytes.
 113      *
 114      * @param hiByte the high byte
 115      * @param loByte the low byte
 116      *
 117      * @return the short value
 118      */
 119     public static final short bytesToShort(byte hiByte, byte loByte) {
 120         int result = (0x000000FF & hiByte);
 121         result = result << 8;
 122         result |= (0x000000FF & loByte);
 123         return (short) result;
 124     }
 125
 126     /**
 127      * Provides test program for method ulawToShort().
 128      *
 129      * @param args not used
 130      */
 131     public static void main(String[] args) {
 132         for (int i = 0; i < 256; i++) {
 133             System.out.println("" + i + "=" + ulawToShort((short) i));
 134         }
 135     }
 136
 137 }