src/utils/hist.c

   1 /*
   2    Copyright (C) 2003 Paul Brossier
   3
   4    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5    it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6    the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   7    (at your option) any later version.
   8
   9    This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12    GNU General Public License for more details.
  13
  14    You should have received a copy of the GNU General Public License
  15    along with this program; if not, write to the Free Software
  16    Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  17 */
  18
  19 #include "aubio_priv.h"
  20 #include "fvec.h"
  21 #include "utils/scale.h"
  22 #include "mathutils.h" //vec_min vec_max
  23 #include "utils/hist.h"
  24
  25 /********
  26  * Object Structure
  27  */
  28
  29 struct _aubio_hist_t {
  30   fvec_t * hist;
  31   uint_t nelems;
  32   uint_t channels;
  33   fvec_t * cent;
  34   aubio_scale_t *scaler;
  35 };
  36
  37 /**
  38  * Object creation/deletion calls
  39  */
  40 aubio_hist_t * new_aubio_hist (smpl_t ilow, smpl_t ihig, uint_t nelems, uint_t channels){
  41   aubio_hist_t * s = AUBIO_NEW(aubio_hist_t);
  42   smpl_t step = (ihig-ilow)/(smpl_t)(nelems);
  43   smpl_t accum = step;
  44   uint_t i;
  45   s->channels = channels;
  46   s->nelems = nelems;
  47   s->hist = new_fvec(nelems, channels);
  48   s->cent = new_fvec(nelems, 1);
  49
  50   /* use scale to map ilow/ihig -> 0/nelems */
  51   s->scaler = new_aubio_scale(ilow,ihig,0,nelems);
  52   /* calculate centers now once */
  53   s->cent->data[0][0] = ilow + 0.5 * step;
  54   for (i=1; i < s->nelems; i++, accum+=step )
  55     s->cent->data[0][i] = s->cent->data[0][0] + accum;
  56
  57   return s;
  58 }
  59
  60 void del_aubio_hist(aubio_hist_t *s) {
  61   del_fvec(s->hist);
  62   del_fvec(s->cent);
  63   del_aubio_scale(s->scaler);
  64   AUBIO_FREE(s);
  65 }
  66
  67 /***
  68  * do it
  69  */
  70 void aubio_hist_do (aubio_hist_t *s, fvec_t *input) {
  71   uint_t i,j;
  72   sint_t tmp = 0;
  73   aubio_scale_do(s->scaler, input);
  74   /* reset data */
  75   for (i=0; i < s->channels; i++)
  76     for (j=0; j < s->nelems; j++)
  77       s->hist->data[i][j] = 0;
  78   /* run accum */
  79   for (i=0; i < input->channels; i++)
  80     for (j=0;  j < input->length; j++)
  81     {
  82       tmp = (sint_t)FLOOR(input->data[i][j]);
  83       if ((tmp >= 0) && (tmp < (sint_t)s->nelems))
  84         s->hist->data[i][tmp] += 1;
  85     }
  86 }
  87
  88 void aubio_hist_do_notnull (aubio_hist_t *s, fvec_t *input) {
  89   uint_t i,j;
  90   sint_t tmp = 0;
  91   aubio_scale_do(s->scaler, input);
  92   /* reset data */
  93   for (i=0; i < s->channels; i++)
  94     for (j=0; j < s->nelems; j++)
  95       s->hist->data[i][j] = 0;
  96   /* run accum */
  97   for (i=0; i < input->channels; i++)
  98     for (j=0;  j < input->length; j++) {
  99       if (input->data[i][j] != 0) {
 100         tmp = (sint_t)FLOOR(input->data[i][j]);
 101         if ((tmp >= 0) && (tmp < (sint_t)s->nelems))
 102           s->hist->data[i][tmp] += 1;
 103       }
 104     }
 105 }
 106
 107
 108 void aubio_hist_dyn_notnull (aubio_hist_t *s, fvec_t *input) {
 109   uint_t i,j;
 110   sint_t tmp = 0;
 111   smpl_t ilow = vec_min(input);
 112   smpl_t ihig = vec_max(input);
 113   smpl_t step = (ihig-ilow)/(smpl_t)(s->nelems);
 114
 115   /* readapt */
 116   aubio_scale_set(s->scaler, ilow, ihig, 0, s->nelems);
 117
 118   /* recalculate centers */
 119   s->cent->data[0][0] = ilow + 0.5f * step;
 120   for (i=1; i < s->nelems; i++)
 121     s->cent->data[0][i] = s->cent->data[0][0] + i * step;
 122
 123   /* scale */
 124   aubio_scale_do(s->scaler, input);
 125
 126   /* reset data */
 127   for (i=0; i < s->channels; i++)
 128     for (j=0; j < s->nelems; j++)
 129       s->hist->data[i][j] = 0;
 130   /* run accum */
 131   for (i=0; i < input->channels; i++)
 132     for (j=0;  j < input->length; j++) {
 133       if (input->data[i][j] != 0) {
 134         tmp = (sint_t)FLOOR(input->data[i][j]);
 135         if ((tmp >= 0) && (tmp < (sint_t)s->nelems))
 136           s->hist->data[i][tmp] += 1;
 137       }
 138     }
 139 }
 140
 141 void aubio_hist_weight (aubio_hist_t *s) {
 142   uint_t i,j;
 143   for (i=0; i < s->channels; i++)
 144     for (j=0; j < s->nelems; j++) {
 145       s->hist->data[i][j] *= s->cent->data[0][j];
 146     }
 147 }
 148
 149 smpl_t aubio_hist_mean (aubio_hist_t *s) {
 150   uint_t i,j;
 151   smpl_t tmp = 0.0f;
 152   for (i=0; i < s->channels; i++)
 153     for (j=0; j < s->nelems; j++)
 154       tmp += s->hist->data[i][j];
 155   return tmp/(smpl_t)(s->nelems);
 156 }
 157