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
  35 /*
  36  * Create a new instance of cvsd_encode_sb and return
  37  * a boost shared_ptr.  This is effectively the public constructor.
  38  */
  39 cvsd_encode_sb_sptr
  40 cvsd_make_encode_sb (short min_step, short max_step, double step_decay,
  41                      double accum_decay,  int K, int J,
  42                      short pos_accum_max, short neg_accum_max)
  43 {
  44   return cvsd_encode_sb_sptr (new cvsd_encode_sb (min_step, max_step,
  45                                                   step_decay, accum_decay, K, J,
  46                                                   pos_accum_max, neg_accum_max));
  47 }
  48
  49 cvsd_encode_sb::cvsd_encode_sb (short min_step, short max_step, double step_decay,
  50                                 double accum_decay, int K, int J,
  51                                 short pos_accum_max, short neg_accum_max)
  52   : gr_sync_decimator ("cvsd_encode_sb",
  53                        gr_make_io_signature (1, 1, sizeof (short)),
  54                        gr_make_io_signature (1, 1, sizeof (unsigned char)),
  55                        8),
  56     d_min_step (min_step), d_max_step(max_step), d_step_decay(step_decay),
  57     d_accum_decay(accum_decay), d_K(K), d_J(J),
  58     d_pos_accum_max(pos_accum_max), d_neg_accum_max(neg_accum_max),
  59     d_accum(0),
  60     d_loop_counter(1),
  61     d_runner(0),
  62     d_stepsize(min_step)
  63
  64 {
  65   assert(d_pos_accum_max <= SHRT_MAX);
  66   assert(d_neg_accum_max >= -SHRT_MAX);
  67   assert(d_K <= 32);
  68   assert(d_J <= d_K);
  69
  70   // nothing else required in this example
  71 }
  72
  73
  74 cvsd_encode_sb::~cvsd_encode_sb ()
  75 {
  76   // nothing else required in this example
  77 }
  78
  79 unsigned char cvsd_encode_sb::cvsd_bitwise_sum (unsigned int input)
  80 {
  81   unsigned int temp=input;
  82   unsigned char bits=0;
  83
  84   while(temp) {
  85     temp=temp&(temp-1);
  86     bits++;
  87   }
  88   return bits;
  89 }
  90
  91 int cvsd_encode_sb::cvsd_round (double input)
  92 {
  93   double temp;
  94   temp=input+0.5;
  95   temp=floor(temp);
  96
  97   return (int)temp;
  98 }
  99
 100 unsigned int cvsd_encode_sb::cvsd_pow (short radix, short power)
 101 {
 102   double d_radix = (double) radix;
 103   int i_power = (int) power;
 104   double output;
 105
 106   output=pow(d_radix,i_power);
 107   return ( (unsigned int) cvsd_round(output));
 108 }
 109
 110
 111
 112 int
 113 cvsd_encode_sb::work (int noutput_items,
 114                              gr_vector_const_void_star &input_items,
 115                              gr_vector_void_star &output_items)
 116 {
 117   const short *in = (const short *) input_items[0];
 118   unsigned char *out = (unsigned char *) output_items[0];
 119
 120   unsigned short i=0;            // 2 bytes, 0 .. 65,535
 121   unsigned char output_bit=0;    // 1 byte, 0 .. 255
 122   unsigned char output_byte=0;   // 1 bytes 0.255
 123   unsigned char bit_count=0;             // 1 byte, 0 .. 255
 124   unsigned int mask=0;           // 4 bytes, 0 .. 4,294,967,295
 125
 126   // Loop through each input data point
 127   for(i = 0; i < noutput_items*8; i++) {
 128     if((int)in[i] >= d_accum) {    // Note:  sign((data(n)-accum))
 129       output_bit=1;
 130     }
 131     else {
 132       output_bit=0;
 133     }
 134
 135     // Update Accum (i.e. the reference value)
 136     if (output_bit) {
 137       d_accum=d_accum+d_stepsize;
 138       //printf("Addding %d to the accum; the result is: %d.\n", d_stepsize, d_accum);
 139     }
 140     else {
 141       d_accum=d_accum-d_stepsize;
 142       //printf("Subtracting %d to the accum; the result is: %d.\n", d_stepsize, d_accum);
 143     }
 144
 145     // Multiply by Accum_Decay
 146     d_accum=(cvsd_round(d_accum*d_accum_decay));
 147
 148     // Check for overflow
 149     if (d_accum >= ((int)d_pos_accum_max)) {
 150       d_accum = (int)d_pos_accum_max;
 151     }
 152     else if(d_accum <= ((int) d_neg_accum_max)) {
 153       d_accum = (int) d_neg_accum_max;
 154     }
 155
 156     // Update runner with the last output bit
 157     // Update Step Size
 158     if (d_loop_counter >= d_J) { // Run this only if you have >= J bits in your shift register
 159       mask=(cvsd_pow(2, d_J) - 1);
 160       if ((cvsd_bitwise_sum(d_runner & mask) >= d_J) || (cvsd_bitwise_sum((~d_runner) & mask) >= d_J)) {
 161         // Runs of 1s and 0s
 162         d_stepsize = std::min( (short)(d_stepsize + d_min_step), d_max_step);
 163       }
 164       else {
 165         // No runs of 1s and 0s
 166         d_stepsize = std::max( (short)cvsd_round(d_stepsize*d_step_decay), d_min_step);
 167       }
 168     }
 169
 170     // Runner is a shift-register; shift left, add on newest output bit
 171     d_runner = (d_runner<<1) | ((unsigned int) output_bit);
 172
 173     // Update the ouput type; shift left, add on newest output bit
 174     // If you have put in 8 bits, output it as a byte
 175     output_byte = (output_byte<<1) | output_bit;
 176     bit_count++;
 177
 178     if (d_loop_counter <= d_K) {
 179       d_loop_counter++;
 180     }
 181
 182     // If you have put 8 bits, output and clear.
 183     if (bit_count==8) {
 184       // Read in short from the file
 185       *(out++) = output_byte;
 186
 187       // Reset the bit_count
 188       bit_count=0;
 189       output_byte=0;
 190     }
 191   } // While
 192
 193   return noutput_items;
 194 }