git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavfilter/window_func.h

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2015 Paul B Mahol
   3  *
   4  * This file is part of FFmpeg.
   5  *
   6  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   8  * License as published by the Free Software Foundation; either
   9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  10  *
  11  * FFmpeg 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 GNU
  14  * Lesser General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  19  */
  20
  21
  22 #ifndef AVFILTER_WINDOW_FUNC_H
  23 #define AVFILTER_WINDOW_FUNC_H
  24
  25 #include <math.h>
  26 #include "libavutil/avassert.h"
  27
  28 enum WindowFunc     { WFUNC_RECT, WFUNC_HANNING, WFUNC_HAMMING, WFUNC_BLACKMAN,
  29                       WFUNC_BARTLETT, WFUNC_WELCH, WFUNC_FLATTOP,
  30                       WFUNC_BHARRIS, WFUNC_BNUTTALL, WFUNC_SINE, WFUNC_NUTTALL,
  31                       WFUNC_BHANN, WFUNC_LANCZOS, WFUNC_GAUSS, WFUNC_TUKEY,
  32                       WFUNC_DOLPH, WFUNC_CAUCHY, WFUNC_PARZEN, WFUNC_POISSON,
  33                       NB_WFUNC };
  34
  35 static inline void generate_window_func(float *lut, int N, int win_func,
  36                                         float *overlap)
  37 {
  38     int n;
  39
  40     switch (win_func) {
  41     case WFUNC_RECT:
  42         for (n = 0; n < N; n++)
  43             lut[n] = 1.;
  44         *overlap = 0.;
  45         break;
  46     case WFUNC_BARTLETT:
  47         for (n = 0; n < N; n++)
  48             lut[n] = 1.-fabs((n-(N-1)/2.)/((N-1)/2.));
  49         *overlap = 0.5;
  50         break;
  51     case WFUNC_HANNING:
  52         for (n = 0; n < N; n++)
  53             lut[n] = .5*(1-cos(2*M_PI*n/(N-1)));
  54         *overlap = 0.5;
  55         break;
  56     case WFUNC_HAMMING:
  57         for (n = 0; n < N; n++)
  58             lut[n] = .54-.46*cos(2*M_PI*n/(N-1));
  59         *overlap = 0.5;
  60         break;
  61     case WFUNC_BLACKMAN:
  62         for (n = 0; n < N; n++)
  63             lut[n] = .42659-.49656*cos(2*M_PI*n/(N-1))+.076849*cos(4*M_PI*n/(N-1));
  64         *overlap = 0.661;
  65         break;
  66     case WFUNC_WELCH:
  67         for (n = 0; n < N; n++)
  68             lut[n] = 1.-(n-(N-1)/2.)/((N-1)/2.)*(n-(N-1)/2.)/((N-1)/2.);
  69         *overlap = 0.293;
  70         break;
  71     case WFUNC_FLATTOP:
  72         for (n = 0; n < N; n++)
  73             lut[n] = 1.-1.985844164102*cos( 2*M_PI*n/(N-1))+1.791176438506*cos( 4*M_PI*n/(N-1))-
  74             1.282075284005*cos( 6*M_PI*n/(N-1))+0.667777530266*cos( 8*M_PI*n/(N-1))-
  75             0.240160796576*cos(10*M_PI*n/(N-1))+0.056656381764*cos(12*M_PI*n/(N-1))-
  76             0.008134974479*cos(14*M_PI*n/(N-1))+0.000624544650*cos(16*M_PI*n/(N-1))-
  77             0.000019808998*cos(18*M_PI*n/(N-1))+0.000000132974*cos(20*M_PI*n/(N-1));
  78         *overlap = 0.841;
  79         break;
  80     case WFUNC_BHARRIS:
  81         for (n = 0; n < N; n++)
  82             lut[n] = 0.35875-0.48829*cos(2*M_PI*n/(N-1))+0.14128*cos(4*M_PI*n/(N-1))-0.01168*cos(6*M_PI*n/(N-1));
  83         *overlap = 0.661;
  84         break;
  85     case WFUNC_BNUTTALL:
  86         for (n = 0; n < N; n++)
  87             lut[n] = 0.3635819-0.4891775*cos(2*M_PI*n/(N-1))+0.1365995*cos(4*M_PI*n/(N-1))-0.0106411*cos(6*M_PI*n/(N-1));
  88         *overlap = 0.661;
  89         break;
  90     case WFUNC_BHANN:
  91         for (n = 0; n < N; n++)
  92             lut[n] = 0.62-0.48*fabs(n/(double)(N-1)-.5)-0.38*cos(2*M_PI*n/(N-1));
  93         *overlap = 0.5;
  94         break;
  95     case WFUNC_SINE:
  96         for (n = 0; n < N; n++)
  97             lut[n] = sin(M_PI*n/(N-1));
  98         *overlap = 0.75;
  99         break;
 100     case WFUNC_NUTTALL:
 101         for (n = 0; n < N; n++)
 102             lut[n] = 0.355768-0.487396*cos(2*M_PI*n/(N-1))+0.144232*cos(4*M_PI*n/(N-1))-0.012604*cos(6*M_PI*n/(N-1));
 103         *overlap = 0.663;
 104         break;
 105     case WFUNC_LANCZOS:
 106         #define SINC(x) (!(x)) ? 1 : sin(M_PI * (x))/(M_PI * (x));
 107         for (n = 0; n < N; n++)
 108             lut[n] = SINC((2.*n)/(N-1)-1);
 109         *overlap = 0.75;
 110         break;
 111     case WFUNC_GAUSS:
 112         #define SQR(x) ((x)*(x))
 113         for (n = 0; n < N; n++)
 114             lut[n] = exp(-0.5 * SQR((n-(N-1)/2)/(0.4*(N-1)/2.f)));
 115         *overlap = 0.75;
 116         break;
 117     case WFUNC_TUKEY:
 118         for (n = 0; n < N; n++) {
 119             float M = (N-1)/2.;
 120
 121             if (FFABS(n - M) >= 0.3 * M) {
 122                 lut[n] = 0.5 * (1 + cos((M_PI*(FFABS(n - M) - 0.3 * M))/((1 - 0.3) * M)));
 123             } else {
 124                 lut[n] = 1;
 125             }
 126         }
 127         *overlap = 0.33;
 128         break;
 129     case WFUNC_DOLPH: {
 130         double b = cosh(7.6009022095419887 / (N-1)), sum, t, c, norm = 0;
 131         int j;
 132         for (c = 1 - 1 / (b*b), n = (N-1) / 2; n >= 0; --n) {
 133             for (sum = !n, b = t = j = 1; j <= n && sum != t; b *= (n-j) * (1./j), ++j)
 134                 t = sum, sum += (b *= c * (N - n - j) * (1./j));
 135             sum /= (N - 1 - n), sum /= (norm = norm ? norm : sum);
 136             lut[n] = sum;
 137             lut[N - 1 - n] = sum;
 138         }
 139         *overlap = 0.5;}
 140         break;
 141     case WFUNC_CAUCHY:
 142         for (n = 0; n < N; n++) {
 143             double x = 2 * ((n / (double)(N - 1)) - .5);
 144
 145             if (x <= -.5 || x >= .5) {
 146                 lut[n] = 0;
 147             } else {
 148                 lut[n] = FFMIN(1, fabs(1/(1+4*16*x*x)));
 149             }
 150         }
 151         *overlap = 0.75;
 152         break;
 153     case WFUNC_PARZEN:
 154         for (n = 0; n < N; n++) {
 155             double x = 2 * ((n / (double)(N - 1)) - .5);
 156
 157             if (x > 0.25 && x <= 0.5) {
 158                 lut[n] = -2 * powf(-1 + 2 * x, 3);
 159             } else if (x >= -.5 && x < -.25) {
 160                 lut[n] = 2 * powf(1 + 2 * x, 3);
 161             } else if (x >= -.25 && x < 0) {
 162                 lut[n] = 1 - 24 * x * x - 48 * x * x * x;
 163             } else if (x >= 0 && x <= .25) {
 164                 lut[n] = 1 - 24 * x * x + 48 * x * x * x;
 165             } else {
 166                 lut[n] = 0;
 167             }
 168         }
 169         *overlap = 0.75;
 170         break;
 171     case WFUNC_POISSON:
 172         for (n = 0; n < N; n++) {
 173             double x = 2 * ((n / (double)(N - 1)) - .5);
 174
 175             if (x >= 0 && x <= .5) {
 176                 lut[n] = exp(-6*x);
 177             } else if (x < 0 && x >= -.5) {
 178                 lut[n] = exp(6*x);
 179             } else {
 180                 lut[n] = 0;
 181             }
 182         }
 183         *overlap = 0.75;
 184         break;
 185     default:
 186         av_assert0(0);
 187     }
 188 }
 189
 190 #endif /* AVFILTER_WINDOW_FUNC_H */