git.gag.com Git - debian/gnuradio/blob - gr-cvsd-vocoder/src/lib/cvsd_encode_sb.cc

   1 /* -*- c++ -*- */
   2 /*
   3  * Copyright 2007 Free Software Foundation, Inc.
   4  *
   5  * This file is part of GNU Radio
   6  *
   7  * GNU Radio is free software; you can redistribute it and/or modify
   8  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   9  * the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
  10  * any later version.
  11  *
  12  * GNU Radio is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  15  * GNU General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  18  * along with GNU Radio; see the file COPYING.  If not, write to
  19  * the Free Software Foundation, Inc., 51 Franklin Street,
  20  * Boston, MA 02110-1301, USA.
  21  */
  22
  23 /*
  24  * config.h is generated by configure.  It contains the results
  25  * of probing for features, options etc.  It should be the first
  26  * file included in your .cc file.
  27  */
  28 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  29 #include "config.h"
  30 #endif
  31
  32 #include <cvsd_encode_sb.h>
  33 #include <gr_io_signature.h>
  34 #include <limits.h>
  35
  36 /*
  37  * Create a new instance of cvsd_encode_sb and return
  38  * a boost shared_ptr.  This is effectively the public constructor.
  39  */
  40 cvsd_encode_sb_sptr
  41 cvsd_make_encode_sb (short min_step, short max_step, double step_decay,
  42                      double accum_decay,  int K, int J,
  43                      short pos_accum_max, short neg_accum_max)
  44 {
  45   return cvsd_encode_sb_sptr (new cvsd_encode_sb (min_step, max_step,
  46                                                   step_decay, accum_decay, K, J,
  47                                                   pos_accum_max, neg_accum_max));
  48 }
  49
  50 cvsd_encode_sb::cvsd_encode_sb (short min_step, short max_step, double step_decay,
  51                                 double accum_decay, int K, int J,
  52                                 short pos_accum_max, short neg_accum_max)
  53   : gr_sync_decimator ("cvsd_encode_sb",
  54                        gr_make_io_signature (1, 1, sizeof (short)),
  55                        gr_make_io_signature (1, 1, sizeof (unsigned char)),
  56                        8),
  57     d_min_step (min_step), d_max_step(max_step), d_step_decay(step_decay),
  58     d_accum_decay(accum_decay), d_K(K), d_J(J),
  59     d_pos_accum_max(pos_accum_max), d_neg_accum_max(neg_accum_max),
  60     d_accum(0),
  61     d_loop_counter(1),
  62     d_runner(0),
  63     d_stepsize(min_step)
  64
  65 {
  66   assert(d_K <= 32);
  67   assert(d_J <= d_K);
  68 }
  69
  70
  71 cvsd_encode_sb::~cvsd_encode_sb ()
  72 {
  73   // nothing else required in this example
  74 }
  75
  76 unsigned char cvsd_encode_sb::cvsd_bitwise_sum (unsigned int input)
  77 {
  78   unsigned int temp=input;
  79   unsigned char bits=0;
  80
  81   while(temp) {
  82     temp=temp&(temp-1);
  83     bits++;
  84   }
  85   return bits;
  86 }
  87
  88 int cvsd_encode_sb::cvsd_round (double input)
  89 {
  90   double temp;
  91   temp=input+0.5;
  92   temp=floor(temp);
  93
  94   return (int)temp;
  95 }
  96
  97 unsigned int cvsd_encode_sb::cvsd_pow (short radix, short power)
  98 {
  99   double d_radix = (double) radix;
 100   int i_power = (int) power;
 101   double output;
 102
 103   output=pow(d_radix,i_power);
 104   return ( (unsigned int) cvsd_round(output));
 105 }
 106
 107
 108
 109 int
 110 cvsd_encode_sb::work (int noutput_items,
 111                              gr_vector_const_void_star &input_items,
 112                              gr_vector_void_star &output_items)
 113 {
 114   const short *in = (const short *) input_items[0];
 115   unsigned char *out = (unsigned char *) output_items[0];
 116
 117   unsigned short i=0;            // 2 bytes, 0 .. 65,535
 118   unsigned char output_bit=0;    // 1 byte, 0 .. 255
 119   unsigned char output_byte=0;   // 1 bytes 0.255
 120   unsigned char bit_count=0;             // 1 byte, 0 .. 255
 121   unsigned int mask=0;           // 4 bytes, 0 .. 4,294,967,295
 122
 123   // Loop through each input data point
 124   for(i = 0; i < noutput_items*8; i++) {
 125     if((int)in[i] >= d_accum) {    // Note:  sign((data(n)-accum))
 126       output_bit=1;
 127     }
 128     else {
 129       output_bit=0;
 130     }
 131
 132     // Update Accum (i.e. the reference value)
 133     if (output_bit) {
 134       d_accum=d_accum+d_stepsize;
 135       //printf("Addding %d to the accum; the result is: %d.\n", d_stepsize, d_accum);
 136     }
 137     else {
 138       d_accum=d_accum-d_stepsize;
 139       //printf("Subtracting %d to the accum; the result is: %d.\n", d_stepsize, d_accum);
 140     }
 141
 142     // Multiply by Accum_Decay
 143     d_accum=(cvsd_round(d_accum*d_accum_decay));
 144
 145     // Check for overflow
 146     if (d_accum >= ((int)d_pos_accum_max)) {
 147       d_accum = (int)d_pos_accum_max;
 148     }
 149     else if(d_accum <= ((int) d_neg_accum_max)) {
 150       d_accum = (int) d_neg_accum_max;
 151     }
 152
 153     // Update runner with the last output bit
 154     // Update Step Size
 155     if (d_loop_counter >= d_J) { // Run this only if you have >= J bits in your shift register
 156       mask=(cvsd_pow(2, d_J) - 1);
 157       if ((cvsd_bitwise_sum(d_runner & mask) >= d_J) || (cvsd_bitwise_sum((~d_runner) & mask) >= d_J)) {
 158         // Runs of 1s and 0s
 159         d_stepsize = std::min( (short)(d_stepsize + d_min_step), d_max_step);
 160       }
 161       else {
 162         // No runs of 1s and 0s
 163         d_stepsize = std::max( (short)cvsd_round(d_stepsize*d_step_decay), d_min_step);
 164       }
 165     }
 166
 167     // Runner is a shift-register; shift left, add on newest output bit
 168     d_runner = (d_runner<<1) | ((unsigned int) output_bit);
 169
 170     // Update the ouput type; shift left, add on newest output bit
 171     // If you have put in 8 bits, output it as a byte
 172     output_byte = (output_byte<<1) | output_bit;
 173     bit_count++;
 174
 175     if (d_loop_counter <= d_K) {
 176       d_loop_counter++;
 177     }
 178
 179     // If you have put 8 bits, output and clear.
 180     if (bit_count==8) {
 181       // Read in short from the file
 182       *(out++) = output_byte;
 183
 184       // Reset the bit_count
 185       bit_count=0;
 186       output_byte=0;
 187     }
 188   } // While
 189
 190   return noutput_items;
 191 }