source: src/fft.c @ 28d8c4a

feature/autosinkfeature/cnnfeature/cnn_orgfeature/constantqfeature/crepefeature/crepe_orgfeature/pitchshiftfeature/pydocstringsfeature/timestretchfix/ffmpeg5pitchshiftsamplertimestretchyinfft+
Last change on this file since 28d8c4a was 28d8c4a, checked in by Paul Brossier <piem@altern.org>, 19 years ago

prefix mathutils function with aubio_

  • Property mode set to 100644
File size: 4.9 KB
Line 
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
20#include "aubio_priv.h"
21#include "sample.h"
22#include "mathutils.h"
23#include "fft.h"
24
25#if FFTW3F_SUPPORT
26#define fftw_malloc             fftwf_malloc
27#define fftw_free               fftwf_free
28#define fftw_execute            fftwf_execute
29#define fftw_plan_dft_r2c_1d    fftwf_plan_dft_r2c_1d
30#define fftw_plan_dft_c2r_1d    fftwf_plan_dft_c2r_1d
31#define fftw_plan               fftwf_plan
32#define fftw_destroy_plan       fftwf_destroy_plan
33#endif
34
35#if FFTW3F_SUPPORT
36#define real_t smpl_t
37#else               
38#define real_t lsmp_t
39#endif
40
41struct _aubio_fft_t {
42        uint_t fft_size;
43        uint_t channels;
44        real_t          *in, *out;
45        fft_data_t      *specdata;
46        fftw_plan       pfw, pbw;
47};
48
49static aubio_fft_t * aubio_fft_alloc(uint_t size);
50static void aubio_fft_free(aubio_fft_t *s);
51
52static aubio_fft_t * aubio_fft_alloc(uint_t size) {
53        aubio_fft_t * s = AUBIO_NEW(aubio_fft_t);
54        /* allocate memory */
55        s->in       = AUBIO_ARRAY(real_t,size);
56        s->out      = AUBIO_ARRAY(real_t,size);
57        s->specdata = (fft_data_t*)fftw_malloc(sizeof(fft_data_t)*size);
58        return s;
59}
60
61static void aubio_fft_free(aubio_fft_t * s) { 
62        /* destroy data */
63        fftw_destroy_plan(s->pfw);
64        fftw_destroy_plan(s->pbw);
65        if (s->specdata)        fftw_free(s->specdata);
66        if (s->out)             AUBIO_FREE(s->out);
67        if (s->in )             AUBIO_FREE(s->in );
68}
69
70aubio_fft_t * new_aubio_fft(uint_t size) {
71        aubio_fft_t * s =(aubio_fft_t *)aubio_fft_alloc(size);
72        /* create plans */
73        s->pfw = fftw_plan_dft_r2c_1d(size, s->in,  s->specdata, FFTW_ESTIMATE);
74        s->pbw = fftw_plan_dft_c2r_1d(size, s->specdata, s->out, FFTW_ESTIMATE);
75        return s;
76}
77
78void del_aubio_fft(aubio_fft_t * s) {
79        aubio_fft_free(s);
80        AUBIO_FREE(s);
81}
82
83void aubio_fft_do(const aubio_fft_t * s, 
84                const smpl_t * data, fft_data_t * spectrum, 
85                const uint_t size) {
86        uint_t i;
87        for (i=0;i<size;i++) s->in[i] = data[i];
88        fftw_execute(s->pfw);
89        for (i=0;i<size;i++) spectrum[i] = s->specdata[i];
90}
91
92void aubio_fft_rdo(const aubio_fft_t * s, 
93                const fft_data_t * spectrum, 
94                smpl_t * data, 
95                const uint_t size) {
96        uint_t i;
97        const smpl_t renorm = 1./(smpl_t)size;
98        for (i=0;i<size;i++) s->specdata[i] = spectrum[i];
99        fftw_execute(s->pbw);
100        for (i=0;i<size;i++) data[i] = s->out[i]*renorm;
101}
102
103
104void aubio_fft_getnorm(smpl_t * norm, fft_data_t * spectrum, uint_t size) {
105        uint_t i;
106        for (i=0;i<size;i++) norm[i] = ABSC(spectrum[i]);
107}
108
109void aubio_fft_getphas(smpl_t * phas, fft_data_t * spectrum, uint_t size) {
110        uint_t i;
111        for (i=0;i<size;i++) phas[i] = ARGC(spectrum[i]);
112}
113
114
115/* new interface aubio_mfft */
116struct _aubio_mfft_t {
117        aubio_fft_t * fft;      /* fftw interface */
118        fft_data_t ** spec;     /* complex spectral data */
119        uint_t winsize;
120        uint_t channels;
121};
122
123aubio_mfft_t * new_aubio_mfft(uint_t winsize, uint_t channels){
124        uint_t i;
125        aubio_mfft_t * fft = AUBIO_NEW(aubio_mfft_t);
126        fft->winsize       = winsize;
127        fft->channels      = channels;
128        fft->fft           = new_aubio_fft(winsize);
129        fft->spec          = AUBIO_ARRAY(fft_data_t*,channels);
130        for (i=0; i < channels; i++)
131                fft->spec[i] = AUBIO_ARRAY(fft_data_t,winsize);
132        return fft;
133}
134
135/* execute stft */
136void aubio_mfft_do (aubio_mfft_t * fft,fvec_t * in,cvec_t * fftgrain){
137        uint_t i=0;
138        /* execute stft */
139        for (i=0; i < fft->channels; i++) {
140                aubio_fft_do (fft->fft,in->data[i],fft->spec[i],fft->winsize);
141                /* put norm and phase into fftgrain */
142                aubio_fft_getnorm(fftgrain->norm[i], fft->spec[i], fft->winsize/2+1);
143                aubio_fft_getphas(fftgrain->phas[i], fft->spec[i], fft->winsize/2+1);
144        }
145}
146
147/* execute inverse fourier transform */
148void aubio_mfft_rdo(aubio_mfft_t * fft,cvec_t * fftgrain, fvec_t * out){
149        uint_t i=0,j;
150        for (i=0; i < fft->channels; i++) {
151                for (j=0; j<fft->winsize/2+1; j++) {
152                        fft->spec[i][j]  = CEXPC(I*aubio_unwrap2pi(fftgrain->phas[i][j]));
153                        fft->spec[i][j] *= fftgrain->norm[i][j];
154                }
155                aubio_fft_rdo(fft->fft,fft->spec[i],out->data[i],fft->winsize);
156        }
157}
158
159void del_aubio_mfft(aubio_mfft_t * fft) {
160        uint_t i;
161        for (i=0; i < fft->channels; i++)
162                AUBIO_FREE(fft->spec[i]);
163        AUBIO_FREE(fft->spec);
164        aubio_fft_free(fft->fft);
165        AUBIO_FREE(fft);       
166}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.