原理

PCM是對模擬的連續信號進行抽樣。
G711則是對PCM數據進行再一次的抽樣。
G711主要是對16bit的PCM進行抽樣，取到PCM的高位數據，去掉低位的數據，并且只保留8位。這樣壓縮的比率就達到了2:1。可知是有損壓縮。

這里主要討論G711a.

編碼過程

bit: 0--1--2--3--4--5--6--7--8--9--10--11--12--13--14--15
     0----符號位s
 *  Linear Input Code   Compressed Code
 *  ---------------------------------------
 *  0000000wxyza            000wxyz
 *  0000001wxyza            001wxyz
 *  000001wxyzab            010wxyz
 *  00001wxyzabc            011wxyz
 *  0001wxyzabcd            100wxyz
 *  001wxyzabcde            101wxyz
 *  01wxyzabcdef            110wxyz
 *  1wxyzabcdefg            111wxyz
接下來的部分就是尋找聲音的強度位。
按上表，共有8個級別。
標記為seg。
然后取強度位之后的4位作為樣本位wxyz
最終經過編碼以后
就變成了：s(取反)+3位強度位+4位樣本位總共8位數據。

代碼

//強度表
static short seg_aend[8] = {0x1F, 0x3F, 0x7F, 0xFF, 0x1FF, 0x3FF, 0x7FF, 0xFFF};
//尋找當前的強度位，其實就是前八位的匹配
/*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);
}

//編碼
unsigned char pcm2g711a(int pcm_val)
{
    int     mask;
    int     seg;
    unsigned char   aval;

    if (pcm_val >= 0) { //正數
        mask = 0xD5;    //0x 1101 0101
    } else {            //負數
        mask = 0x55;    //0x 0101 0101
        pcm_val = -pcm_val - 1; //取反減1 0x0000 0001
    }
    //mask作用，符號位取反，偶數位取反

    //找到高位對應的數值表所在位置
    seg = search(pcm_val, seg_end, 8);

    //組合符號位，高位，和高位樣本位
    if (seg >= 8)       //尋找表里最大，直接返回最大值
        return (0x7F ^ mask);
    else {
        aval = seg << SEG_SHIFT;   //左移4位 取得高位，并且最低四位為0000
        if (seg < 2)               //原值seg為0或者1;
            aval |= (pcm_val >> 1) & QUANT_MASK; //右移四位，取樣本位
        else                       //原值seg為2，3，4，5，6,7
            aval |= (pcm_val >> seg) & QUANT_MASK;//右移seg+3位取樣本位
        return (aval ^ mask);      //高位組合樣本為，并且符號位取反
    }
}

解碼過程

拿到8位的g711編碼數據后
與0x55亦或，還原偶數位，并取強度位。
取得樣本位.
根據強度位+還原樣本,放大還原。
通過符號位的值取反得到pcm數據的正負。

代碼

//解碼
short alaw2pcm(
            unsigned char   a_val)
{
    short t;
    short seg;
    
    a_val ^= 0x55;
    
     //后四位a_val即強度樣本位
    t = (a_val & QUANT_MASK) << 4;//左移放大，對其強度樣本位
    //強度位
    seg = ((unsigned)a_val & SEG_MASK) >> SEG_SHIFT;
  
    switch (seg) {
        case 0:      //強度位為0，即0x0000 0000
            t += 8;  //即0x0000 0000 0000 1000+強度樣本位
            break;
        case 1:      //強度位為1，即0x0000 0001
            t += 0x108;//即0x0000 0001 0000 1000+強度樣本位
            break;
        default:     //強度位為2-7
            t += 0x108;//即0x0000 0001 0000 1000+強度樣本位
            t <<= seg - 1; //左移恢復原本數量級
    }
    //符號位
    return ((a_val & SIGN_BIT) ? t : -t);
}