src/spectral/dct_plain.c

   1 /*
   2   Copyright (C) 2018 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 "fmat.h"
  24 #include "spectral/dct.h"
  25
  26 typedef struct _aubio_dct_plain_t aubio_dct_plain_t;
  27
  28 struct _aubio_dct_plain_t {
  29   uint_t size;
  30   fmat_t *dct_coeffs;       /** DCT type II orthonormal transform, size * size */
  31   fmat_t *idct_coeffs;      /** DCT type III orthonormal transform, size * size */
  32 };
  33
  34 aubio_dct_plain_t * new_aubio_dct_plain (uint_t size) {
  35   aubio_dct_plain_t * s = AUBIO_NEW(aubio_dct_plain_t);
  36   uint_t i, j;
  37   smpl_t scaling;
  38   if (aubio_is_power_of_two (size) == 1 && size > 16) {
  39     AUBIO_WRN("dct_plain: using plain dct but size %d is a power of two\n", size);
  40   }
  41
  42   s->size = size;
  43
  44   s->dct_coeffs = new_fmat (size, size);
  45   s->idct_coeffs = new_fmat (size, size);
  46
  47   /* compute DCT type-II transformation matrix
  48      dct_coeffs[j][i] = cos ( j * (i+.5) * PI / n_filters )
  49   */
  50   scaling = SQRT (2. / size);
  51   for (i = 0; i < size; i++) {
  52     for (j = 1; j < size; j++) {
  53       s->dct_coeffs->data[j][i] =
  54           scaling * COS (j * (i + 0.5) * PI / size );
  55     }
  56     s->dct_coeffs->data[0][i] = 1. / SQRT (size);
  57   }
  58
  59   /* compute DCT type-III transformation matrix
  60      idct_coeffs[j][i] = cos ( i * (j+.5) * PI / n_filters )
  61   */
  62   scaling = SQRT (2. / size);
  63   for (j = 0; j < size; j++) {
  64     for (i = 1; i < size; i++) {
  65       s->idct_coeffs->data[j][i] =
  66           scaling * COS (i * (j + 0.5) * PI / size );
  67     }
  68     s->idct_coeffs->data[j][0] = 1. / SQRT (size);
  69   }
  70   return s;
  71 }
  72
  73 void del_aubio_dct_plain (aubio_dct_plain_t *s) {
  74   del_fmat(s->dct_coeffs);
  75   del_fmat(s->idct_coeffs);
  76   AUBIO_FREE(s);
  77 }
  78
  79 void aubio_dct_plain_do(aubio_dct_plain_t *s, const fvec_t *input, fvec_t *output) {
  80   if (input->length != output->length || input->length != s->size) {
  81     AUBIO_WRN("dct_plain: using input length %d, but output length = %d and size = %d",
  82         input->length, output->length, s->size);
  83   }
  84   fmat_vecmul(s->dct_coeffs, input, output);
  85 }
  86
  87 void aubio_dct_plain_rdo(aubio_dct_plain_t *s, const fvec_t *input, fvec_t *output) {
  88   if (input->length != output->length || input->length != s->size) {
  89     AUBIO_WRN("dct_plain: using input length %d, but output length = %d and size = %d",
  90         input->length, output->length, s->size);
  91   }
  92   fmat_vecmul(s->idct_coeffs, input, output);
  93 }