原理
PCM是对模拟的连续信号进行抽样。
G711则是对PCM数据进行再一次的抽样。
G711主要是对16bit的PCM进行抽样，取到PCM的高位数据，去掉低位的数据，并且只保留8位。这样压缩的比率就达到了2:1。可知是有损压缩。
这里主要讨论G711a.
编码过程
bit: 0--1--2--3--4--5--6--7--8--9--10--11--12--13--14--15
0----符号位s
* Linear Input Code Compressed Code
* ---------------------------------------
* 0000000wxyza 000wxyz
* 0000001wxyza 001wxyz
* 000001wxyzab 010wxyz
* 00001wxyzabc 011wxyz
* 0001wxyzabcd 100wxyz
* 001wxyzabcde 101wxyz
* 01wxyzabcdef 110wxyz
* 1wxyzabcdefg 111wxyz
接下来的部分就是寻找声音的强度位。
按上表，共有8个级别。
标记为seg。
然后取强度位之后的4位作为样本位wxyz
最终经过编码以后
就变成了：s(取反)+3位强度位+4位样本位总共8位数据。
代码
//强度表
static short seg_aend[8] = {0x1F, 0x3F, 0x7F, 0xFF, 0x1FF, 0x3FF, 0x7FF, 0xFFF};
//寻找当前的强度位，其实就是前八位的匹配
/*前八位可能性
0x0000 0000
0x0000 0001
0x0000 0010
0x0000 0100
0x0000 1000
0x0001 0000
0x0010 0000
0x0100 0000
*/
static int search(int val, short *table, int size)
{
int i;
for (i = 0; i < size; i++) {
if (val <= *table++)
return (i);
}
return (size);
}
//编码
unsigned char pcm2g711a(int pcm_val)
{
int mask;
int seg;
unsigned char aval;
if (pcm_val >= 0) { //正数
mask = 0xD5; //0x 1101 0101
} else { //负数
mask = 0x55; //0x 0101 0101
pcm_val = -pcm_val - 1; //取反减1 0x0000 0001
}
//mask作用，符号位取反，偶数位取反
//找到高位对应的数值表所在位置
seg = search(pcm_val, seg_end, 8);
//组合符号位，高位，和高位样本位
if (seg >= 8) //寻找表里最大，直接返回最大值
return (0x7F ^ mask);
else {
aval = seg << SEG_SHIFT; //左移4位 取得高位，并且最低四位为0000
if (seg < 2) //原值seg为0或者1;
aval |= (pcm_val >> 1) & QUANT_MASK; //右移四位，取样本位
else //原值seg为2，3，4，5，6,7
aval |= (pcm_val >> seg) & QUANT_MASK;//右移seg+3位取样本位
return (aval ^ mask); //高位组合样本为，并且符号位取反
}
}
解码过程
拿到8位的g711编码数据后
与0x55亦或，还原偶数位，并取强度位。
取得样本位.
根据强度位+还原样本,放大还原。
通过符号位的值取反得到pcm数据的正负。
代码
//解码
short alaw2pcm(
unsigned char a_val)
{
short t;
short seg;
a_val ^= 0x55;
//后四位a_val即强度样本位
t = (a_val & QUANT_MASK) << 4;//左移放大，对其强度样本位
//强度位
seg = ((unsigned)a_val & SEG_MASK) >> SEG_SHIFT;
switch (seg) {
case 0: //强度位为0，即0x0000 0000
t += 8; //即0x0000 0000 0000 1000+强度样本位
break;
case 1: //强度位为1，即0x0000 0001
t += 0x108;//即0x0000 0001 0000 1000+强度样本位
break;
default: //强度位为2-7
t += 0x108;//即0x0000 0001 0000 1000+强度样本位
t <<= seg - 1; //左移恢复原本数量级
}
//符号位
return ((a_val & SIGN_BIT) ? t : -t);
}
