src/spectral/: remove include from filterbank_mel.h, modify mfcc.c to include filterb...
[aubio.git] / src / spectral / mfcc.c
1 /*
2   Copyright (C) 2007-2009 Paul Brossier <piem@aubio.org>
3                       and Amaury Hazan <ahazan@iua.upf.edu>
4
5   This file is part of aubio.
6
7   aubio 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 of the License, or
10   (at your option) any later version.
11
12   aubio 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 aubio.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
19
20 */
21
22 #include "aubio_priv.h"
23 #include "fvec.h"
24 #include "cvec.h"
25 #include "mathutils.h"
26 #include "spectral/fft.h"
27 #include "spectral/filterbank.h"
28 #include "spectral/filterbank_mel.h"
29 #include "spectral/mfcc.h"
30
31 /** Internal structure for mfcc object */
32
33 struct _aubio_mfcc_t
34 {
35   uint_t win_s;             /** grain length */
36   uint_t samplerate;        /** sample rate (needed?) */
37   uint_t n_filters;         /** number of  *filters */
38   uint_t n_coefs;           /** number of coefficients (<= n_filters/2 +1) */
39   aubio_filterbank_t *fb;   /** filter bank */
40   fvec_t *in_dct;           /** input buffer for dct * [fb->n_filters] */
41   fvec_t *dct_coeffs;       /** DCT transform n_filters * n_coeffs */
42 };
43
44
45 aubio_mfcc_t *
46 new_aubio_mfcc (uint_t win_s, uint_t samplerate, uint_t n_filters,
47     uint_t n_coefs)
48 {
49
50   /* allocate space for mfcc object */
51   aubio_mfcc_t *mfcc = AUBIO_NEW (aubio_mfcc_t);
52
53   uint_t i, j;
54
55   mfcc->win_s = win_s;
56   mfcc->samplerate = samplerate;
57   mfcc->n_filters = n_filters;
58   mfcc->n_coefs = n_coefs;
59
60   /* filterbank allocation */
61   mfcc->fb = new_aubio_filterbank (n_filters, mfcc->win_s);
62   aubio_filterbank_set_mel_coeffs_slaney (mfcc->fb, samplerate);
63
64   /* allocating buffers */
65   mfcc->in_dct = new_fvec (n_filters, 1);
66
67   mfcc->dct_coeffs = new_fvec (n_coefs, n_filters);
68
69   /* compute DCT transform dct_coeffs[i][j] as
70      cos ( j * (i+.5) * PI / n_filters ) */
71   smpl_t scaling = 1. / SQRT (n_filters / 2.);
72   for (i = 0; i < n_filters; i++) {
73     for (j = 0; j < n_coefs; j++) {
74       mfcc->dct_coeffs->data[i][j] =
75           scaling * COS (j * (i + 0.5) * PI / n_filters);
76     }
77     mfcc->dct_coeffs->data[i][0] *= SQRT (2.) / 2.;
78   }
79
80   return mfcc;
81 };
82
83 void
84 del_aubio_mfcc (aubio_mfcc_t * mf)
85 {
86
87   /* delete filterbank */
88   del_aubio_filterbank (mf->fb);
89
90   /* delete buffers */
91   del_fvec (mf->in_dct);
92
93   /* delete mfcc object */
94   AUBIO_FREE (mf);
95 }
96
97
98 void
99 aubio_mfcc_do (aubio_mfcc_t * mf, cvec_t * in, fvec_t * out)
100 {
101   uint_t i, j;
102
103   /* compute filterbank */
104   aubio_filterbank_do (mf->fb, in, mf->in_dct);
105
106   /* compute log10 */
107   fvec_log10 (mf->in_dct);
108
109   /* raise power */
110   //vec_pow (mf->in_dct, 3.);
111
112   /* zeros output */
113   fvec_zeros(out);
114
115   /* compute discrete cosine transform */
116   for (i = 0; i < mf->n_filters; i++) {
117     for (j = 0; j < mf->n_coefs; j++) {
118       out->data[0][j] += mf->in_dct->data[0][i]
119           * mf->dct_coeffs->data[i][j];
120     }
121   }
122
123   return;
124 }