import numpy as np
import wave
import sys
import tkinter as tk
from tkinter import filedialog
import os

# ================= НАСТРОЙКИ =================
FS = 12500  # Частота дискретизации (должна совпадать с записью)
ADC_BITS = 24  # Разрядность исходных данных

# 📢 КОЭФФИЦИЕНТ УСИЛЕНИЯ (GAIN)
# 1.0 = без изменений
# 10.0 = усилить в 10 раз (20 дБ)
# 100.0 = усилить в 100 раз (40 дБ)
GAIN = 5

# Разрядность WAV. Пишется обычный PCM: float-WAV открывают далеко не все
# программы, а 64-битный float, который получался раньше, -- почти никакие.
# 16 -- открывается везде; 24 -- полная разрядность записи
WAV_BITS = 16


def convert_bin_to_wav(input_filename, output_filename, gain):
    print(f"Чтение файла: {os.path.basename(input_filename)}...")

    # --- 1. Чтение 24-битного Big Endian файла ---
    # (Используем ту же логику чтения, что и в анализаторе)
    raw = np.fromfile(input_filename, dtype=np.uint8)
    n_samples = len(raw) // 3
    raw = raw[:n_samples * 3]
    data = raw.reshape(-1, 3)

    # Сборка 3 байт в int32
    samples = (data[:, 0].astype(np.int32) << 16) | \
              (data[:, 1].astype(np.int32) << 8) | \
              data[:, 2].astype(np.int32)

    # Обработка знака (Two's complement)
    mask = (samples & 0x800000) != 0
    samples[mask] -= 0x1000000

    # --- 2. Нормализация (перевод в диапазон -1.0 ... 1.0) ---
    # Сразу float64: numpy 1.x всё равно приводит к нему при делении на 8388607
    max_val = 2 ** (ADC_BITS - 1) - 1  # 8,388,607
    audio_float = samples.astype(np.float64) / max_val

    # Убираем постоянную составляющую (DC Offset), чтобы динамик не "выпирало"
    audio_float -= np.mean(audio_float)

    # --- 3. Применение усиления ---
    print(f"Применяем усиление: x{gain}")
    audio_float *= gain

    # --- 4. Проверка на клиппинг (перегрузку) ---
    max_amp = np.max(np.abs(audio_float))
    if max_amp > 1.0:
        clipped_samples = np.sum(np.abs(audio_float) > 1.0)
        percent_clipped = (clipped_samples / len(audio_float)) * 100
        print(f"ВНИМАНИЕ: Перегрузка сигнала! Пик: {max_amp:.2f}")
        print(f"   Будет обрезано {percent_clipped:.2f}% сэмплов (Hard Clipping).")
        print("   Рекомендуется уменьшить GAIN.")

        # Обрезаем все, что выше 1.0 или ниже -1.0
        audio_float = np.clip(audio_float, -1.0, 1.0)
    else:
        print(f"Сигнал в норме. Пиковый уровень: {max_amp:.2f} (из 1.0)")

    # --- 5. Сохранение WAV (PCM) ---
    print(f"Сохранение в WAV ({WAV_BITS}-bit PCM, {FS} Гц)...")
    full = 2 ** (WAV_BITS - 1) - 1
    pcm = np.round(audio_float * full).astype("<i4")
    if WAV_BITS == 16:
        frames = pcm.astype("<i2").tobytes()
    elif WAV_BITS == 24:
        # Младшие три байта каждого int32 little-endian
        frames = pcm.view(np.uint8).reshape(-1, 4)[:, :3].tobytes()
    else:
        raise ValueError(f"WAV_BITS = {WAV_BITS}: поддерживаются 16 и 24")
    with wave.open(output_filename, "wb") as w:
        w.setnchannels(1)
        w.setsampwidth(WAV_BITS // 8)
        w.setframerate(FS)
        w.writeframes(frames)
    print(f"Готово! Файл сохранен:\n   {output_filename}")


if __name__ == "__main__":
    # Файл можно передать в командной строке, иначе -- выбор через окно
    if len(sys.argv) > 1:
        input_path = sys.argv[1]
    else:
        root = tk.Tk()
        root.withdraw()

        input_path = filedialog.askopenfilename(
            title="Выберите .bin файл для конвертации",
            filetypes=[("Binary files", "*.bin")]
        )

    if input_path:
        # Формируем имя выходного файла
        folder = os.path.dirname(input_path)
        name = os.path.basename(input_path).rsplit('.', 1)[0]
        output_path = os.path.join(folder, f"{name}_gain{GAIN}.wav")

        try:
            convert_bin_to_wav(input_path, output_path, GAIN)
        except Exception as e:
            print(f"Ошибка при конвертации: {e}")