src/utils/hist.c

   1 /*
   2   Copyright (C) 2003-2009 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 "utils/scale.h"
  24 #include "mathutils.h" //fvec_min fvec_max
  25 #include "utils/hist.h"
  26
  27 /********
  28  * Object Structure
  29  */
  30
  31 struct _aubio_hist_t {
  32   fvec_t * hist;
  33   uint_t nelems;
  34   uint_t channels;
  35   fvec_t * cent;
  36   aubio_scale_t *scaler;
  37 };
  38
  39 /**
  40  * Object creation/deletion calls
  41  */
  42 aubio_hist_t * new_aubio_hist (smpl_t ilow, smpl_t ihig, uint_t nelems, uint_t channels){
  43   aubio_hist_t * s = AUBIO_NEW(aubio_hist_t);
  44   smpl_t step = (ihig-ilow)/(smpl_t)(nelems);
  45   smpl_t accum = step;
  46   uint_t i;
  47   s->channels = channels;
  48   s->nelems = nelems;
  49   s->hist = new_fvec(nelems, channels);
  50   s->cent = new_fvec(nelems, 1);
  51
  52   /* use scale to map ilow/ihig -> 0/nelems */
  53   s->scaler = new_aubio_scale(ilow,ihig,0,nelems);
  54   /* calculate centers now once */
  55   s->cent->data[0][0] = ilow + 0.5 * step;
  56   for (i=1; i < s->nelems; i++, accum+=step )
  57     s->cent->data[0][i] = s->cent->data[0][0] + accum;
  58
  59   return s;
  60 }
  61
  62 void del_aubio_hist(aubio_hist_t *s) {
  63   del_fvec(s->hist);
  64   del_fvec(s->cent);
  65   del_aubio_scale(s->scaler);
  66   AUBIO_FREE(s);
  67 }
  68
  69 /***
  70  * do it
  71  */
  72 void aubio_hist_do (aubio_hist_t *s, fvec_t *input) {
  73   uint_t i,j;
  74   sint_t tmp = 0;
  75   aubio_scale_do(s->scaler, input);
  76   /* reset data */
  77   for (i=0; i < s->channels; i++)
  78     for (j=0; j < s->nelems; j++)
  79       s->hist->data[i][j] = 0;
  80   /* run accum */
  81   for (i=0; i < input->channels; i++)
  82     for (j=0;  j < input->length; j++)
  83     {
  84       tmp = (sint_t)FLOOR(input->data[i][j]);
  85       if ((tmp >= 0) && (tmp < (sint_t)s->nelems))
  86         s->hist->data[i][tmp] += 1;
  87     }
  88 }
  89
  90 void aubio_hist_do_notnull (aubio_hist_t *s, fvec_t *input) {
  91   uint_t i,j;
  92   sint_t tmp = 0;
  93   aubio_scale_do(s->scaler, input);
  94   /* reset data */
  95   for (i=0; i < s->channels; i++)
  96     for (j=0; j < s->nelems; j++)
  97       s->hist->data[i][j] = 0;
  98   /* run accum */
  99   for (i=0; i < input->channels; i++)
 100     for (j=0;  j < input->length; j++) {
 101       if (input->data[i][j] != 0) {
 102         tmp = (sint_t)FLOOR(input->data[i][j]);
 103         if ((tmp >= 0) && (tmp < (sint_t)s->nelems))
 104           s->hist->data[i][tmp] += 1;
 105       }
 106     }
 107 }
 108
 109
 110 void aubio_hist_dyn_notnull (aubio_hist_t *s, fvec_t *input) {
 111   uint_t i,j;
 112   sint_t tmp = 0;
 113   smpl_t ilow = fvec_min(input);
 114   smpl_t ihig = fvec_max(input);
 115   smpl_t step = (ihig-ilow)/(smpl_t)(s->nelems);
 116
 117   /* readapt */
 118   aubio_scale_set_limits (s->scaler, ilow, ihig, 0, s->nelems);
 119
 120   /* recalculate centers */
 121   s->cent->data[0][0] = ilow + 0.5f * step;
 122   for (i=1; i < s->nelems; i++)
 123     s->cent->data[0][i] = s->cent->data[0][0] + i * step;
 124
 125   /* scale */
 126   aubio_scale_do(s->scaler, input);
 127
 128   /* reset data */
 129   for (i=0; i < s->channels; i++)
 130     for (j=0; j < s->nelems; j++)
 131       s->hist->data[i][j] = 0;
 132   /* run accum */
 133   for (i=0; i < input->channels; i++)
 134     for (j=0;  j < input->length; j++) {
 135       if (input->data[i][j] != 0) {
 136         tmp = (sint_t)FLOOR(input->data[i][j]);
 137         if ((tmp >= 0) && (tmp < (sint_t)s->nelems))
 138           s->hist->data[i][tmp] += 1;
 139       }
 140     }
 141 }
 142
 143 void aubio_hist_weight (aubio_hist_t *s) {
 144   uint_t i,j;
 145   for (i=0; i < s->channels; i++)
 146     for (j=0; j < s->nelems; j++) {
 147       s->hist->data[i][j] *= s->cent->data[0][j];
 148     }
 149 }
 150
 151 smpl_t aubio_hist_mean (aubio_hist_t *s) {
 152   uint_t i,j;
 153   smpl_t tmp = 0.0;
 154   for (i=0; i < s->channels; i++)
 155     for (j=0; j < s->nelems; j++)
 156       tmp += s->hist->data[i][j];
 157   return tmp/(smpl_t)(s->nelems);
 158 }
 159