src/spectral/dct_fftw.c

   1 /*
   2   Copyright (C) 2017 Paul Brossier <piem@aubio.org>
   3
   4   This file is part of aubio.
   5
   6   aubio is free software: you can redistribute it and/or modify
   7   it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8   the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
   9   (at your option) any later version.
  10
  11   aubio is distributed in the hope that it will be useful,
  12   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14   GNU General Public License for more details.
  15
  16   You should have received a copy of the GNU General Public License
  17   along with aubio.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  18
  19 */
  20
  21 #include "aubio_priv.h"
  22 #include "fvec.h"
  23 #include "spectral/dct.h"
  24
  25 #ifdef HAVE_FFTW3
  26
  27 #include <fftw3.h>
  28 #include <pthread.h>
  29
  30 #ifdef HAVE_FFTW3F
  31 #if HAVE_AUBIO_DOUBLE
  32 #error "Using aubio in double precision with fftw3 in single precision"
  33 #endif /* HAVE_AUBIO_DOUBLE */
  34 #else  /* HAVE_FFTW3F */
  35 #if !HAVE_AUBIO_DOUBLE
  36 #error "Using aubio in single precision with fftw3 in double precision"
  37 #endif /* HAVE_AUBIO_DOUBLE */
  38 #endif /* HAVE_FFTW3F */
  39
  40 #ifdef HAVE_FFTW3F
  41 #define fftw_malloc            fftwf_malloc
  42 #define fftw_free              fftwf_free
  43 #define fftw_execute           fftwf_execute
  44 #define fftw_plan_dft_r2c_1d   fftwf_plan_dft_r2c_1d
  45 #define fftw_plan_dft_c2r_1d   fftwf_plan_dft_c2r_1d
  46 #define fftw_plan_r2r_1d       fftwf_plan_r2r_1d
  47 #define fftw_plan              fftwf_plan
  48 #define fftw_destroy_plan      fftwf_destroy_plan
  49 #endif
  50
  51 // defined in src/spectral/fft.c
  52 extern pthread_mutex_t aubio_fftw_mutex;
  53
  54 extern void aubio_ooura_ddct(int, int, smpl_t *, int *, smpl_t *);
  55
  56 struct _aubio_dct_t {
  57   uint_t size;
  58   fvec_t *in, *out;
  59   smpl_t *data;
  60   fftw_plan pfw, pbw;
  61   smpl_t scalers[5];
  62 };
  63
  64 aubio_dct_t * new_aubio_dct (uint_t size) {
  65   aubio_dct_t * s = AUBIO_NEW(aubio_dct_t);
  66   if (!s) {
  67     goto beach;
  68   }
  69   s->size = size;
  70   s->in = new_fvec(size);
  71   s->out = new_fvec(size);
  72   pthread_mutex_lock(&aubio_fftw_mutex);
  73   s->data = (smpl_t *)fftw_malloc(sizeof(smpl_t) * size);
  74   s->pfw = fftw_plan_r2r_1d(size, s->in->data,  s->data, FFTW_REDFT10,
  75       FFTW_ESTIMATE);
  76   s->pbw = fftw_plan_r2r_1d(size, s->data, s->out->data, FFTW_REDFT01,
  77       FFTW_ESTIMATE);
  78   pthread_mutex_unlock(&aubio_fftw_mutex);
  79   s->scalers[0] = SQRT(1./(4.*s->size));
  80   s->scalers[1] = SQRT(1./(2.*s->size));
  81   s->scalers[2] = 1. / s->scalers[0];
  82   s->scalers[3] = 1. / s->scalers[1];
  83   s->scalers[4] = .5 / s->size;
  84   return s;
  85 beach:
  86   AUBIO_FREE(s);
  87   return NULL;
  88 }
  89
  90 void del_aubio_dct(aubio_dct_t *s) {
  91   pthread_mutex_lock(&aubio_fftw_mutex);
  92   fftw_destroy_plan(s->pfw);
  93   fftw_destroy_plan(s->pbw);
  94   fftw_free(s->data);
  95   pthread_mutex_unlock(&aubio_fftw_mutex);
  96   del_fvec(s->in);
  97   del_fvec(s->out);
  98   AUBIO_FREE(s);
  99 }
 100
 101 void aubio_dct_do(aubio_dct_t *s, const fvec_t *input, fvec_t *output) {
 102   uint_t i;
 103   fvec_copy(input, s->in);
 104   fftw_execute(s->pfw);
 105   //fvec_copy(s->out, output);
 106   s->data[0] *= s->scalers[0];
 107   for (i = 1; i < s->size; i++) {
 108     s->data[i] *= s->scalers[1];
 109   }
 110   memcpy(output->data, s->data, output->length * sizeof(smpl_t));
 111 }
 112
 113 void aubio_dct_rdo(aubio_dct_t *s, const fvec_t *input, fvec_t *output) {
 114   uint_t i;
 115   memcpy(s->data, input->data, input->length * sizeof(smpl_t));
 116   //s->data[0] *= .5;
 117   s->data[0] *= s->scalers[2];
 118   for (i = 1; i < s->size; i++) {
 119     s->data[i] *= s->scalers[3];
 120   }
 121   fftw_execute(s->pbw);
 122   for (i = 0; i < s->size; i++) {
 123     s->out->data[i] *= s->scalers[4];
 124   }
 125   fvec_copy(s->out, output);
 126 }
 127
 128 #endif //HAVE_FFTW3