nothing to see here
[opus.git] / libcelt / pitch.c
1 /* (C) 2007-2008 Jean-Marc Valin, CSIRO
2 */
3 /**
4    @file pitch.c
5    @brief Pitch analysis
6  */
7
8 /*
9    Redistribution and use in source and binary forms, with or without
10    modification, are permitted provided that the following conditions
11    are met:
12    
13    - Redistributions of source code must retain the above copyright
14    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
15    
16    - Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
17    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
18    documentation and/or other materials provided with the distribution.
19    
20    - Neither the name of the Xiph.org Foundation nor the names of its
21    contributors may be used to endorse or promote products derived from
22    this software without specific prior written permission.
23    
24    THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
25    ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
26    LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
27    A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE FOUNDATION OR
28    CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL,
29    EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
30    PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR
31    PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF
32    LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING
33    NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS
34    SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
35 */
36
37
38 #ifdef HAVE_CONFIG_H
39 #include "config.h"
40 #endif
41
42 #include <stdio.h>
43 #include <math.h>
44 #include "pitch.h"
45 #include "psy.h"
46 #include "_kiss_fft_guts.h"
47 #include "kiss_fftr.h"
48
49 void find_spectral_pitch(kiss_fftr_cfg fft, struct PsyDecay *decay, const celt_sig_t *x, const celt_sig_t *y, const celt_word16_t *window, int overlap, int lag, int len, int C, int *pitch)
50 {
51    int c, i;
52    celt_word32_t max_corr;
53    VARDECL(celt_word32_t *X);
54    VARDECL(celt_word32_t *Y);
55    VARDECL(celt_mask_t *curve);
56    int n2;
57    int L2;
58    const int *bitrev;
59    SAVE_STACK;
60    n2 = lag/2;
61    L2 = len/2;
62    ALLOC(X, lag, celt_word32_t);
63    ALLOC(curve, n2, celt_mask_t);
64
65    bitrev = fft->substate->bitrev;
66    for (i=0;i<lag;i++)
67       X[i] = 0;
68    /* Sum all channels of the current frame and copy into X in bit-reverse order */
69    for (c=0;c<C;c++)
70    {
71       for (i=0;i<L2;i++)
72       {
73          X[2*bitrev[i]] += SHR32(x[C*(2*i)+c],1);
74          X[2*bitrev[i]+1] += SHR32(x[C*(2*i+1)+c],1);
75       }
76    }
77    /* Applying the window in the bit-reverse domain. It's a bit weird, but it
78       can help save memory */
79    for (i=0;i<overlap/2;i++)
80    {
81       X[2*bitrev[i]] = MULT16_32_Q15(window[2*i], X[2*bitrev[i]]);
82       X[2*bitrev[i]+1] = MULT16_32_Q15(window[2*i+1], X[2*bitrev[i]+1]);
83       X[2*bitrev[L2-i-1]] = MULT16_32_Q15(window[2*i+1], X[2*bitrev[L2-i-1]]);
84       X[2*bitrev[L2-i-1]+1] = MULT16_32_Q15(window[2*i], X[2*bitrev[L2-i-1]+1]);
85    }
86    /* Forward real FFT (in-place) */
87    kf_work((kiss_fft_cpx*)X, NULL, 1,1, fft->substate->factors,fft->substate, 1, 1, 1);
88    kiss_fftr_twiddles(fft,X);
89
90    compute_masking(decay, X, curve, lag);
91
92    /* Deferred allocation to reduce peak stack usage */
93    ALLOC(Y, lag, celt_word32_t);
94    for (i=0;i<lag;i++)
95       Y[i] = 0;
96    /* Sum all channels of the past audio and copy into Y in bit-reverse order */
97    for (c=0;c<C;c++)
98    {
99       for (i=0;i<n2;i++)
100       {
101          Y[2*bitrev[i]] += SHR32(y[C*(2*i)+c],1);
102          Y[2*bitrev[i]+1] += SHR32(y[C*(2*i+1)+c],1);
103       }
104    }
105    /* Forward real FFT (in-place) */
106    kf_work((kiss_fft_cpx*)Y, NULL, 1,1, fft->substate->factors,fft->substate, 1, 1, 1);
107    kiss_fftr_twiddles(fft,Y);
108
109    /* Compute cross-spectrum using the inverse masking curve as weighting */
110    for (i=1;i<n2;i++)
111    {
112       float n;
113       celt_word32_t tmp;
114       /*n = 1.f/(1e1+sqrt(sqrt((X[2*i-1]*X[2*i-1] + X[2*i  ]*X[2*i  ])*(Y[2*i-1]*Y[2*i-1] + Y[2*i  ]*Y[2*i  ]))));*/
115       /*n = 1;*/
116       n = SIG_SCALING_1/sqrt(1+curve[i]);
117       /*printf ("%f ", n);*/
118       /*n = 1.f/(1+curve[i]);*/
119       tmp = X[2*i];
120       X[2*i] = (1.f*X[2*i  ]*Y[2*i  ] + 1.f*X[2*i+1]*Y[2*i+1])*n;
121       X[2*i+1] = (- 1.f*X[2*i+1]*Y[2*i  ] + 1.f*tmp*Y[2*i+1])*n;
122    }
123    /*printf ("\n");*/
124    X[0] = X[1] = 0;
125    /* Inverse half-complex to real FFT gives us the correlation */
126    kiss_fftri(fft, X, Y);
127    /*for (i=0;i<C*lag;i++)
128       printf ("%d %d\n", X[i], xx[i]);*/
129    
130    /* The peak in the correlation gives us the pitch */
131    max_corr=-VERY_LARGE32;
132    *pitch = 0;
133    for (i=0;i<lag-len;i++)
134    {
135       /*printf ("%f ", xx[i]);*/
136       if (Y[i] > max_corr)
137       {
138          *pitch = i;
139          max_corr = Y[i];
140       }
141    }
142    /*printf ("%f\n", max_corr);*/
143    /*printf ("\n");
144    printf ("%d %f\n", *pitch, max_corr);
145    printf ("%d\n", *pitch);*/
146    RESTORE_STACK;
147 }