6b44c57e5f9231df759ea5da9cc7da0f042788af
[debian/gnuradio] / gr-cvsd-vocoder / src / lib / cvsd_decode_bs.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_decode_bs.h>
33 #include <gr_io_signature.h>
34 #include <limits.h>
35
36 /*
37  * Create a new instance of cvsd_decode_bs and return
38  * a boost shared_ptr.  This is effectively the public constructor.
39  */
40 cvsd_decode_bs_sptr 
41 cvsd_make_decode_bs (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_decode_bs_sptr (new cvsd_decode_bs (min_step, max_step,
46                                                   step_decay, accum_decay, K, J,
47                                                   pos_accum_max, neg_accum_max));
48 }
49
50 cvsd_decode_bs::cvsd_decode_bs (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_interpolator ("cvsd_decode_bs",
54                           gr_make_io_signature (1, 1, sizeof (unsigned char)),
55                           gr_make_io_signature (1, 1, sizeof (short)),
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_runner_mask(0),
64     d_stepsize(min_step)
65   
66 {
67   assert(d_pos_accum_max <= SHRT_MAX);
68   assert(d_neg_accum_max >= -SHRT_MAX);
69   assert(d_K <= 32);
70   assert(d_J <= d_K);
71   
72   // nothing else required in this example
73 }
74
75
76 cvsd_decode_bs::~cvsd_decode_bs ()
77 {
78   // nothing else required in this example
79 }
80
81 unsigned char cvsd_decode_bs::cvsd_bitwise_sum (unsigned int input)
82 {
83   unsigned int temp=input;
84   unsigned char bits=0;
85   
86   while(temp) {
87     temp=temp&(temp-1);
88     bits++;
89   }
90   return bits;
91 }
92
93 int cvsd_decode_bs::cvsd_round (double input)
94 {
95   double temp;
96   temp=input+0.5;
97   temp=floor(temp);
98   
99   return (int)temp;
100 }
101
102 unsigned int cvsd_decode_bs::cvsd_pow (short radix, short power)
103 {
104   double d_radix = (double) radix;
105   int i_power = (int) power;
106   double output;
107   
108   output=pow(d_radix,i_power);
109   return ( (unsigned int) cvsd_round(output));  
110 }
111
112
113 int 
114 cvsd_decode_bs::work (int noutput_items,
115                       gr_vector_const_void_star &input_items,
116                       gr_vector_void_star &output_items)
117 {
118  
119
120   const unsigned char *in = (const unsigned char *) input_items[0];
121   short *out = (short *) output_items[0];
122
123   int i=0;
124   short output_short=0;          // 2 bytes 0 .. 65,535
125   unsigned char bit_count=0;     // 1 byte, 0 .. 255
126   unsigned int mask=0;           // 4 bytes, 0 .. 4,294,967,295
127   unsigned char input_byte=0;    //  1 bytes
128   unsigned char input_bit=0;     // 1 byte, 0 .. 255
129   
130   // Loop through each input data point
131   for(i = 0; i < noutput_items/8.0; i++) {
132
133     input_byte = in[i];
134     // Initiliaze bit counter
135     bit_count=0;        
136     
137     while(bit_count<8) {
138       // Compute the Appropriate Mask
139       mask=cvsd_pow(2,7-bit_count);
140       
141       // Pull off the corresponding bit
142       input_bit = input_byte & mask;
143       
144       // Update the bit counter
145       bit_count++;
146       
147       // Update runner with the next input bit
148       // Runner is a shift-register; shift left, add on newest output bit
149       d_runner = (d_runner<<1) | ((unsigned int) input_bit);
150       
151       // Run this only if you have >= J bits in your shift register
152       if (d_loop_counter>=d_J) {
153         // Update Step Size
154         d_runner_mask=(cvsd_pow(2,d_J)-1);
155         if ((cvsd_bitwise_sum(d_runner & d_runner_mask)>=d_J)||(cvsd_bitwise_sum((~d_runner) & d_runner_mask)>=d_J)) {
156           // Runs of 1s and 0s
157           d_stepsize = std::min( (short) (d_stepsize + d_min_step), d_max_step);
158         }
159         else {
160           // No runs of 1s and 0s
161           d_stepsize = std::max( (short) cvsd_round(d_stepsize*d_step_decay), d_min_step);
162         }
163       }
164       
165       // Update Accum (i.e. the reference value)
166       if (input_bit) {
167         d_accum=d_accum+d_stepsize;
168       }
169       else {
170         d_accum=d_accum-d_stepsize;
171       }
172       
173       // Multiply by Accum_Decay
174       d_accum=(cvsd_round(d_accum*d_accum_decay));
175       
176       // Check for overflow
177       if (d_accum >=((int) d_pos_accum_max)) {
178         d_accum=(int)d_pos_accum_max;
179       }
180       else if (d_accum <=((int) d_neg_accum_max)) {
181         d_accum=(int)d_neg_accum_max;
182       }
183       
184       // Find the output short to write to the file
185       output_short=((short) d_accum);
186       
187       if (d_loop_counter <= d_K) {
188         d_loop_counter++;
189       }
190       
191       *(out++) = output_short;
192     } // while ()       
193     
194   } // for()
195   
196   return noutput_items;
197 }