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                       WFUNC_BOHMAN,
  34                       NB_WFUNC };
  35
  36 static inline void generate_window_func(float *lut, int N, int win_func,
  37                                         float *overlap)
  38 {
  39     int n;
  40
  41     switch (win_func) {
  42     case WFUNC_RECT:
  43         for (n = 0; n < N; n++)
  44             lut[n] = 1.;
  45         *overlap = 0.;
  46         break;
  47     case WFUNC_BARTLETT:
  48         for (n = 0; n < N; n++)
  49             lut[n] = 1.-fabs((n-(N-1)/2.)/((N-1)/2.));
  50         *overlap = 0.5;
  51         break;
  52     case WFUNC_HANNING:
  53         for (n = 0; n < N; n++)
  54             lut[n] = .5*(1-cos(2*M_PI*n/(N-1)));
  55         *overlap = 0.5;
  56         break;
  57     case WFUNC_HAMMING:
  58         for (n = 0; n < N; n++)
  59             lut[n] = .54-.46*cos(2*M_PI*n/(N-1));
  60         *overlap = 0.5;
  61         break;
  62     case WFUNC_BLACKMAN:
  63         for (n = 0; n < N; n++)
  64             lut[n] = .42659-.49656*cos(2*M_PI*n/(N-1))+.076849*cos(4*M_PI*n/(N-1));
  65         *overlap = 0.661;
  66         break;
  67     case WFUNC_WELCH:
  68         for (n = 0; n < N; n++)
  69             lut[n] = 1.-(n-(N-1)/2.)/((N-1)/2.)*(n-(N-1)/2.)/((N-1)/2.);
  70         *overlap = 0.293;
  71         break;
  72     case WFUNC_FLATTOP:
  73         for (n = 0; n < N; n++)
  74             lut[n] = 1.-1.985844164102*cos( 2*M_PI*n/(N-1))+1.791176438506*cos( 4*M_PI*n/(N-1))-
  75             1.282075284005*cos( 6*M_PI*n/(N-1))+0.667777530266*cos( 8*M_PI*n/(N-1))-
  76             0.240160796576*cos(10*M_PI*n/(N-1))+0.056656381764*cos(12*M_PI*n/(N-1))-
  77             0.008134974479*cos(14*M_PI*n/(N-1))+0.000624544650*cos(16*M_PI*n/(N-1))-
  78             0.000019808998*cos(18*M_PI*n/(N-1))+0.000000132974*cos(20*M_PI*n/(N-1));
  79         *overlap = 0.841;
  80         break;
  81     case WFUNC_BHARRIS:
  82         for (n = 0; n < N; n++)
  83             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));
  84         *overlap = 0.661;
  85         break;
  86     case WFUNC_BNUTTALL:
  87         for (n = 0; n < N; n++)
  88             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));
  89         *overlap = 0.661;
  90         break;
  91     case WFUNC_BHANN:
  92         for (n = 0; n < N; n++)
  93             lut[n] = 0.62-0.48*fabs(n/(double)(N-1)-.5)-0.38*cos(2*M_PI*n/(N-1));
  94         *overlap = 0.5;
  95         break;
  96     case WFUNC_SINE:
  97         for (n = 0; n < N; n++)
  98             lut[n] = sin(M_PI*n/(N-1));
  99         *overlap = 0.75;
 100         break;
 101     case WFUNC_NUTTALL:
 102         for (n = 0; n < N; n++)
 103             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));
 104         *overlap = 0.663;
 105         break;
 106     case WFUNC_LANCZOS:
 107         #define SINC(x) (!(x)) ? 1 : sin(M_PI * (x))/(M_PI * (x));
 108         for (n = 0; n < N; n++)
 109             lut[n] = SINC((2.*n)/(N-1)-1);
 110         *overlap = 0.75;
 111         break;
 112     case WFUNC_GAUSS:
 113         #define SQR(x) ((x)*(x))
 114         for (n = 0; n < N; n++)
 115             lut[n] = exp(-0.5 * SQR((n-(N-1)/2)/(0.4*(N-1)/2.f)));
 116         *overlap = 0.75;
 117         break;
 118     case WFUNC_TUKEY:
 119         for (n = 0; n < N; n++) {
 120             float M = (N-1)/2.;
 121
 122             if (FFABS(n - M) >= 0.3 * M) {
 123                 lut[n] = 0.5 * (1 + cos((M_PI*(FFABS(n - M) - 0.3 * M))/((1 - 0.3) * M)));
 124             } else {
 125                 lut[n] = 1;
 126             }
 127         }
 128         *overlap = 0.33;
 129         break;
 130     case WFUNC_DOLPH: {
 131         double b = cosh(7.6009022095419887 / (N-1)), sum, t, c, norm = 0;
 132         int j;
 133         for (c = 1 - 1 / (b*b), n = (N-1) / 2; n >= 0; --n) {
 134             for (sum = !n, b = t = j = 1; j <= n && sum != t; b *= (n-j) * (1./j), ++j)
 135                 t = sum, sum += (b *= c * (N - n - j) * (1./j));
 136             sum /= (N - 1 - n), norm = norm ? norm : sum, sum /= norm;
 137             lut[n] = sum;
 138             lut[N - 1 - n] = sum;
 139         }
 140         *overlap = 0.5;}
 141         break;
 142     case WFUNC_CAUCHY:
 143         for (n = 0; n < N; n++) {
 144             double x = 2 * ((n / (double)(N - 1)) - .5);
 145
 146             if (x <= -.5 || x >= .5) {
 147                 lut[n] = 0;
 148             } else {
 149                 lut[n] = FFMIN(1, fabs(1/(1+4*16*x*x)));
 150             }
 151         }
 152         *overlap = 0.75;
 153         break;
 154     case WFUNC_PARZEN:
 155         for (n = 0; n < N; n++) {
 156             double x = 2 * ((n / (double)(N - 1)) - .5);
 157
 158             if (x > 0.25 && x <= 0.5) {
 159                 lut[n] = -2 * powf(-1 + 2 * x, 3);
 160             } else if (x >= -.5 && x < -.25) {
 161                 lut[n] = 2 * powf(1 + 2 * x, 3);
 162             } else if (x >= -.25 && x < 0) {
 163                 lut[n] = 1 - 24 * x * x - 48 * x * x * x;
 164             } else if (x >= 0 && x <= .25) {
 165                 lut[n] = 1 - 24 * x * x + 48 * x * x * x;
 166             } else {
 167                 lut[n] = 0;
 168             }
 169         }
 170         *overlap = 0.75;
 171         break;
 172     case WFUNC_POISSON:
 173         for (n = 0; n < N; n++) {
 174             double x = 2 * ((n / (double)(N - 1)) - .5);
 175
 176             if (x >= 0 && x <= .5) {
 177                 lut[n] = exp(-6*x);
 178             } else if (x < 0 && x >= -.5) {
 179                 lut[n] = exp(6*x);
 180             } else {
 181                 lut[n] = 0;
 182             }
 183         }
 184         *overlap = 0.75;
 185         break;
 186     case WFUNC_BOHMAN:
 187         for (n = 0; n < N; n++) {
 188             double x = 2 * ((n / (double)(N - 1))) - 1.;
 189
 190             lut[n] = (1 - fabs(x)) * cos(M_PI*fabs(x)) + 1./M_PI*sin(M_PI*fabs(x));
 191         }
 192         *overlap = 0.75;
 193         break;
 194     default:
 195         av_assert0(0);
 196     }
 197 }
 198
 199 #endif /* AVFILTER_WINDOW_FUNC_H */