src/spectral/mfcc.c: fix typo
[aubio.git] / src / spectral / mfcc.c
index a8315a7..f54799d 100644 (file)
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+  aubio is free software: you can redistribute it and/or modify
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+  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
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 */
 
 #include "aubio_priv.h"
 #include "fvec.h"
+#include "fmat.h"
 #include "cvec.h"
+#include "mathutils.h"
+#include "vecutils.h"
 #include "spectral/fft.h"
 #include "spectral/filterbank.h"
+#include "spectral/filterbank_mel.h"
 #include "spectral/mfcc.h"
 
-/** Internal structure for mfcc object **/
+/** Internal structure for mfcc object */
 
-struct aubio_mfcc_t_{
+struct _aubio_mfcc_t
+{
   uint_t win_s;             /** grain length */
   uint_t samplerate;        /** sample rate (needed?) */
-  uint_t channels;          /** number of channels */
-  uint_t n_filters;         /** number of  *filters */
+  uint_t n_filters;         /** number of filters */
   uint_t n_coefs;           /** number of coefficients (<= n_filters/2 +1) */
-  smpl_t lowfreq;           /** lowest frequency for filters */ 
-  smpl_t highfreq;          /** highest frequency for filters */
-  aubio_filterbank_t * fb;  /** filter bank */
-  fvec_t * in_dct;          /** input buffer for dct * [fb->n_filters] */
-  aubio_fft_t * fft_dct;   /** fft object for dct */
-  cvec_t * fftgrain_dct;    /** output buffer for dct */
+  aubio_filterbank_t *fb;   /** filter bank */
+  fvec_t *in_dct;           /** input buffer for dct * [fb->n_filters] */
+  fmat_t *dct_coeffs;       /** DCT transform n_filters * n_coeffs */
 };
 
 
-aubio_mfcc_t * new_aubio_mfcc (uint_t win_s, uint_t samplerate, uint_t n_filters, uint_t n_coefs, smpl_t lowfreq, smpl_t highfreq, uint_t channels){
-  /** allocating space for mfcc object */
-  aubio_mfcc_t * mfcc = AUBIO_NEW(aubio_mfcc_t);
+aubio_mfcc_t *
+new_aubio_mfcc (uint_t win_s, uint_t n_filters, uint_t n_coefs,
+    uint_t samplerate)
+{
 
-  //we need (n_coefs-1)*2 filters to obtain n_coefs coefficients after dct
-  //uint_t n_filters = (n_coefs-1)*2;
-  
-  mfcc->win_s=win_s;
-  mfcc->samplerate=samplerate;
-  mfcc->channels=channels;
-  mfcc->n_filters=n_filters;
-  mfcc->n_coefs=n_coefs;
-  mfcc->lowfreq=lowfreq;
-  mfcc->highfreq=highfreq;
+  /* allocate space for mfcc object */
+  aubio_mfcc_t *mfcc = AUBIO_NEW (aubio_mfcc_t);
+  smpl_t scaling;
 
-  
-  /** filterbank allocation */
-  mfcc->fb = new_aubio_filterbank_mfcc(n_filters, mfcc->win_s, samplerate, lowfreq, highfreq);
+  uint_t i, j;
 
-  /** allocating space for fft object (used for dct) */
-  mfcc->fft_dct=new_aubio_fft(n_filters, 1);
+  mfcc->win_s = win_s;
+  mfcc->samplerate = samplerate;
+  mfcc->n_filters = n_filters;
+  mfcc->n_coefs = n_coefs;
 
-  /** allocating buffers */
-  mfcc->in_dct=new_fvec(mfcc->win_s, 1);
-  
-  mfcc->fftgrain_dct=new_cvec(n_filters, 1);
+  /* filterbank allocation */
+  mfcc->fb = new_aubio_filterbank (n_filters, mfcc->win_s);
+  aubio_filterbank_set_mel_coeffs_slaney (mfcc->fb, samplerate);
 
-  return mfcc;
-};
+  /* allocating buffers */
+  mfcc->in_dct = new_fvec (n_filters);
+
+  mfcc->dct_coeffs = new_fmat (n_coefs, n_filters);
 
-void del_aubio_mfcc(aubio_mfcc_t *mf){
-  /** deleting filterbank */
-  del_aubio_filterbank(mf->fb);
-  /** deleting fft object */
-  del_aubio_fft(mf->fft_dct);
-  /** deleting buffers */
-  del_fvec(mf->in_dct);
-  del_cvec(mf->fftgrain_dct);
-  
-  /** deleting mfcc object */
-  AUBIO_FREE(mf);
+  /* compute DCT transform dct_coeffs[j][i] as
+     cos ( j * (i+.5) * PI / n_filters ) */
+  scaling = 1. / SQRT (n_filters / 2.);
+  for (i = 0; i < n_filters; i++) {
+    for (j = 0; j < n_coefs; j++) {
+      mfcc->dct_coeffs->data[j][i] =
+          scaling * COS (j * (i + 0.5) * PI / n_filters);
+    }
+    mfcc->dct_coeffs->data[0][i] *= SQRT (2.) / 2.;
+  }
+
+  return mfcc;
 }
 
+void
+del_aubio_mfcc (aubio_mfcc_t * mf)
+{
 
-/** intermediate dct involved in aubio_mfcc_do
+  /* delete filterbank */
+  del_aubio_filterbank (mf->fb);
 
-  \param mf mfcc object as returned by new_aubio_mfcc
-  \param in input spectrum (n_filters long)
-  \param out output mel coefficients buffer (n_filters/2 +1 long)
+  /* delete buffers */
+  del_fvec (mf->in_dct);
+  del_fmat (mf->dct_coeffs);
 
-*/
-void aubio_dct_do(aubio_mfcc_t * mf, fvec_t *in, fvec_t *out);
-
-void aubio_mfcc_do(aubio_mfcc_t * mf, cvec_t *in, fvec_t *out){
-    // compute filterbank
-    aubio_filterbank_do(mf->fb, in, mf->in_dct);
-    //TODO: check that zero padding 
-    // the following line seems useless since the in_dct buffer has the correct size
-    //for(n = filter + 1; n < N; n++) result[n] = 0; 
-    
-    aubio_dct_do(mf, mf->in_dct, out);
-
-    return;
+  /* delete mfcc object */
+  AUBIO_FREE (mf);
 }
 
-void aubio_dct_do(aubio_mfcc_t * mf, fvec_t *in, fvec_t *out){
-    uint_t i;
-    //compute mag spectrum
-    aubio_fft_do (mf->fft_dct, in, mf->fftgrain_dct);
-    //extract real part of fft grain
-    for(i=0; i<mf->n_coefs ;i++){
-    //for(i=0; i<out->length;i++){
-      out->data[0][i]= mf->fftgrain_dct->norm[0][i]
-        *COS(mf->fftgrain_dct->phas[0][i]);
-    }
-    return;
-}
 
+void
+aubio_mfcc_do (aubio_mfcc_t * mf, const cvec_t * in, fvec_t * out)
+{
+  /* compute filterbank */
+  aubio_filterbank_do (mf->fb, in, mf->in_dct);
+
+  /* compute log10 */
+  fvec_log10 (mf->in_dct);
+
+  /* raise power */
+  //fvec_pow (mf->in_dct, 3.);
+
+  /* compute mfccs */
+  fmat_vecmul(mf->dct_coeffs, mf->in_dct, out);
+
+  return;
+}