merged developer branch trondeau/cvsd -r4801:4904 to add CVSD vocoder and example...
[debian/gnuradio] / gr-cvsd-vocoder / src / lib / cvsd_decode_bs.cc
diff --git a/gr-cvsd-vocoder/src/lib/cvsd_decode_bs.cc b/gr-cvsd-vocoder/src/lib/cvsd_decode_bs.cc
new file mode 100644 (file)
index 0000000..def2d94
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,196 @@
+/* -*- c++ -*- */
+/*
+ * Copyright 2007 Free Software Foundation, Inc.
+ * 
+ * This file is part of GNU Radio
+ * 
+ * GNU Radio is free software; you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU General Public License as published by
+ * the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
+ * any later version.
+ * 
+ * GNU Radio is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+ * GNU General Public License for more details.
+ * 
+ * You should have received a copy of the GNU General Public License
+ * along with GNU Radio; see the file COPYING.  If not, write to
+ * the Free Software Foundation, Inc., 51 Franklin Street,
+ * Boston, MA 02110-1301, USA.
+ */
+
+/*
+ * config.h is generated by configure.  It contains the results
+ * of probing for features, options etc.  It should be the first
+ * file included in your .cc file.
+ */
+#ifdef HAVE_CONFIG_H
+#include "config.h"
+#endif
+
+#include <cvsd_decode_bs.h>
+#include <gr_io_signature.h>
+
+/*
+ * Create a new instance of cvsd_decode_bs and return
+ * a boost shared_ptr.  This is effectively the public constructor.
+ */
+cvsd_decode_bs_sptr 
+cvsd_make_decode_bs (short min_step, short max_step, double step_decay,
+                    double accum_decay,  int K, int J,
+                    short pos_accum_max, short neg_accum_max)
+{
+  return cvsd_decode_bs_sptr (new cvsd_decode_bs (min_step, max_step,
+                                                 step_decay, accum_decay, K, J,
+                                                 pos_accum_max, neg_accum_max));
+}
+
+cvsd_decode_bs::cvsd_decode_bs (short min_step, short max_step, double step_decay, 
+                               double accum_decay, int K, int J,
+                               short pos_accum_max, short neg_accum_max)
+  : gr_sync_interpolator ("cvsd_decode_bs",
+                         gr_make_io_signature (1, 1, sizeof (unsigned char)),
+                         gr_make_io_signature (1, 1, sizeof (short)),
+                         8),
+    d_min_step (min_step), d_max_step(max_step), d_step_decay(step_decay),
+    d_accum_decay(accum_decay), d_K(K), d_J(J), 
+    d_pos_accum_max(pos_accum_max), d_neg_accum_max(neg_accum_max),
+    d_accum(0), 
+    d_loop_counter(1), 
+    d_runner(0),
+    d_runner_mask(0),
+    d_stepsize(min_step)
+  
+{
+  assert(d_pos_accum_max <= SHRT_MAX);
+  assert(d_neg_accum_max >= -SHRT_MAX);
+  assert(d_K <= 32);
+  assert(d_J <= d_K);
+  
+  // nothing else required in this example
+}
+
+
+cvsd_decode_bs::~cvsd_decode_bs ()
+{
+  // nothing else required in this example
+}
+
+unsigned char cvsd_decode_bs::cvsd_bitwise_sum (unsigned int input)
+{
+  unsigned int temp=input;
+  unsigned char bits=0;
+  
+  while(temp) {
+    temp=temp&(temp-1);
+    bits++;
+  }
+  return bits;
+}
+
+int cvsd_decode_bs::cvsd_round (double input)
+{
+  double temp;
+  temp=input+0.5;
+  temp=floor(temp);
+  
+  return (int)temp;
+}
+
+unsigned int cvsd_decode_bs::cvsd_pow (short radix, short power)
+{
+  double d_radix = (double) radix;
+  int i_power = (int) power;
+  double output;
+  
+  output=pow(d_radix,i_power);
+  return ( (unsigned int) cvsd_round(output));  
+}
+
+
+int 
+cvsd_decode_bs::work (int noutput_items,
+                     gr_vector_const_void_star &input_items,
+                     gr_vector_void_star &output_items)
+{
+
+  const unsigned char *in = (const unsigned char *) input_items[0];
+  short *out = (short *) output_items[0];
+
+  int i=0;
+  short output_short=0;                 // 2 bytes 0 .. 65,535
+  unsigned char bit_count=0;    // 1 byte, 0 .. 255
+  unsigned int mask=0;          // 4 bytes, 0 .. 4,294,967,295
+  unsigned char input_byte=0;   //  1 bytes
+  unsigned char input_bit=0;    // 1 byte, 0 .. 255
+  
+  // Loop through each input data point
+  for(i = 0; i < noutput_items/8.0; i++) {
+
+    input_byte = in[i];
+    // Initiliaze bit counter
+    bit_count=0;       
+    
+    while(bit_count<8) {
+      // Compute the Appropriate Mask
+      mask=cvsd_pow(2,7-bit_count);
+      
+      // Pull off the corresponding bit
+      input_bit = input_byte & mask;
+      
+      // Update the bit counter
+      bit_count++;
+      
+      // Update runner with the next input bit
+      // Runner is a shift-register; shift left, add on newest output bit
+      d_runner = (d_runner<<1) | ((unsigned int) input_bit);
+      
+      // Run this only if you have >= J bits in your shift register
+      if (d_loop_counter>=d_J) {
+       // Update Step Size
+       d_runner_mask=(cvsd_pow(2,d_J)-1);
+       if ((cvsd_bitwise_sum(d_runner & d_runner_mask)>=d_J)||(cvsd_bitwise_sum((~d_runner) & d_runner_mask)>=d_J)) {
+         // Runs of 1s and 0s
+         d_stepsize = std::min( (short) (d_stepsize + d_min_step), d_max_step);
+       }
+       else {
+         // No runs of 1s and 0s
+         d_stepsize = std::max( (short) cvsd_round(d_stepsize*d_step_decay), d_min_step);
+       }
+      }
+      
+      // Update Accum (i.e. the reference value)
+      if (input_bit) {
+       d_accum=d_accum+d_stepsize;
+      }
+      else {
+       d_accum=d_accum-d_stepsize;
+      }
+      
+      // Multiply by Accum_Decay
+      d_accum=(cvsd_round(d_accum*d_accum_decay));
+      
+      // Check for overflow
+      if (d_accum >=((int) d_pos_accum_max)) {
+       d_accum=(int)d_pos_accum_max;
+      }
+      else if (d_accum <=((int) d_neg_accum_max)) {
+       d_accum=(int)d_neg_accum_max;
+      }
+      
+      // Find the output short to write to the file
+      output_short=((short) d_accum);
+      
+      if (d_loop_counter <= d_K) {
+       d_loop_counter++;
+      }
+      
+      *(out++) = output_short;
+    } // while ()      
+    
+  } // for()
+  
+  return noutput_items;
+}