MRA access added
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src/wavelib.c
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src/wavelib.c
@@ -384,58 +384,8 @@ static void wconv(wt_object wt, double *sig, int N, double *filt, int L, double
|
||||
|
||||
|
||||
static void dwt_per(wt_object wt, double *inp, int N, double *cA, int len_cA, double *cD) {
|
||||
int l,l2,isodd,i,t,len_avg;
|
||||
|
||||
len_avg = wt->wave->lpd_len;
|
||||
l2 = len_avg / 2;
|
||||
isodd = N % 2;
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < len_cA; ++i) {
|
||||
t = 2 * i + l2;
|
||||
cA[i] = 0.0;
|
||||
cD[i] = 0.0;
|
||||
for (l = 0; l < len_avg; ++l) {
|
||||
if ((t - l) >= l2 && (t - l) < N) {
|
||||
cA[i] += wt->wave->lpd[l] * inp[t - l];
|
||||
cD[i] += wt->wave->hpd[l] * inp[t - l];
|
||||
}
|
||||
else if ((t - l) < l2 && (t - l) >= 0) {
|
||||
cA[i] += wt->wave->lpd[l] * inp[t - l];
|
||||
cD[i] += wt->wave->hpd[l] * inp[t - l];
|
||||
}
|
||||
else if ((t - l) < 0 && isodd == 0) {
|
||||
cA[i] += wt->wave->lpd[l] * inp[t - l + N];
|
||||
cD[i] += wt->wave->hpd[l] * inp[t - l + N];
|
||||
}
|
||||
else if ((t - l) < 0 && isodd == 1) {
|
||||
if ((t - l) != -1) {
|
||||
cA[i] += wt->wave->lpd[l] * inp[t - l + N + 1];
|
||||
cD[i] += wt->wave->hpd[l] * inp[t - l + N + 1];
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
cA[i] += wt->wave->lpd[l] * inp[N - 1];
|
||||
cD[i] += wt->wave->hpd[l] * inp[N - 1];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
else if ((t - l) >= N && isodd == 0) {
|
||||
cA[i] += wt->wave->lpd[l] * inp[t - l - N];
|
||||
cD[i] += wt->wave->hpd[l] * inp[t - l - N];
|
||||
}
|
||||
else if ((t - l) >= N && isodd == 1) {
|
||||
if (t - l != N) {
|
||||
cA[i] += wt->wave->lpd[l] * inp[t - l - (N + 1)];
|
||||
cD[i] += wt->wave->hpd[l] * inp[t - l - (N + 1)];
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
cA[i] += wt->wave->lpd[l] * inp[N - 1];
|
||||
cD[i] += wt->wave->hpd[l] * inp[N - 1];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
dwt_per_stride(inp,N,wt->wave->lpd,wt->wave->hpd,wt->wave->lpd_len,cA,len_cA,cD,1,1);
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -552,32 +502,8 @@ static void dwpt_per(wpt_object wt, double *inp, int N, double *cA, int len_cA,
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void dwt_sym(wt_object wt, double *inp, int N, double *cA, int len_cA, double *cD) {
|
||||
int i,l, t, len_avg;
|
||||
|
||||
len_avg = wt->wave->lpd_len;
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < len_cA; ++i) {
|
||||
t = 2 * i + 1;
|
||||
cA[i] = 0.0;
|
||||
cD[i] = 0.0;
|
||||
for (l = 0; l < len_avg; ++l) {
|
||||
if ((t - l) >= 0 && (t - l) < N) {
|
||||
cA[i] += wt->wave->lpd[l] * inp[t - l];
|
||||
cD[i] += wt->wave->hpd[l] * inp[t - l];
|
||||
}
|
||||
else if ((t - l) < 0) {
|
||||
cA[i] += wt->wave->lpd[l] * inp[-t + l - 1];
|
||||
cD[i] += wt->wave->hpd[l] * inp[-t + l - 1];
|
||||
}
|
||||
else if ((t - l) >= N) {
|
||||
cA[i] += wt->wave->lpd[l] * inp[2 * N - t + l - 1];
|
||||
cD[i] += wt->wave->hpd[l] * inp[2 * N - t + l - 1];
|
||||
}
|
||||
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
dwt_sym_stride(inp,N,wt->wave->lpd,wt->wave->hpd,wt->wave->lpd_len,cA,len_cA,cD,1,1);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void wtree_sym(wtree_object wt, double *inp, int N, double *cA, int len_cA, double *cD) {
|
||||
@@ -830,6 +756,169 @@ void dwt(wt_object wt,const double *inp) {
|
||||
free(orig2);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void getDWTRecCoeff(double *coeff, int *length, const char *ctype, const char *ext, int level, int J, double *lpr,
|
||||
double *hpr, int lf, int siglength, double *reccoeff) {
|
||||
|
||||
int i, j, k, det_len, N, l, m, n, v, t, l2;
|
||||
double *out, *X_lp, *filt;
|
||||
out = (double*)malloc(sizeof(double)* (siglength + 1));
|
||||
l2 = lf / 2;
|
||||
m = -2;
|
||||
n = -1;
|
||||
if (!strcmp(ext, "per")) {
|
||||
if (!strcmp((ctype), "appx")) {
|
||||
det_len = length[0];
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
det_len = length[J - level + 1];
|
||||
}
|
||||
|
||||
N = 2 * length[J];
|
||||
|
||||
X_lp = (double*)malloc(sizeof(double)* (N + 2 * lf - 1));
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < det_len; ++i) {
|
||||
out[i] = coeff[i];
|
||||
}
|
||||
|
||||
for (j = level; j > 0; --j) {
|
||||
|
||||
if (!strcmp((ctype), "det") && j == level) {
|
||||
filt = hpr;
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
filt = lpr;
|
||||
}
|
||||
|
||||
m = -2;
|
||||
n = -1;
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < det_len + l2 - 1; ++i) {
|
||||
m += 2;
|
||||
n += 2;
|
||||
X_lp[m] = 0.0;
|
||||
X_lp[n] = 0.0;
|
||||
for (l = 0; l < l2; ++l) {
|
||||
t = 2 * l;
|
||||
if ((i - l) >= 0 && (i - l) < det_len) {
|
||||
X_lp[m] += filt[t] * out[i - l];
|
||||
X_lp[n] += filt[t + 1] * out[i - l];
|
||||
}
|
||||
else if ((i - l) >= det_len && (i - l) < det_len + lf - 1) {
|
||||
X_lp[m] += filt[t] * out[i - l - det_len];
|
||||
X_lp[n] += filt[t + 1] * out[i - l - det_len];
|
||||
}
|
||||
else if ((i - l) < 0 && (i - l) > -l2) {
|
||||
X_lp[m] += filt[t] * out[det_len + i - l];
|
||||
X_lp[n] += filt[t + 1] * out[det_len + i - l];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
for (k = lf / 2 - 1; k < 2 * det_len + lf / 2 - 1; ++k) {
|
||||
out[k - lf / 2 + 1] = X_lp[k];
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (j != 1) {
|
||||
det_len = length[J - j + 2];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
free(X_lp);
|
||||
|
||||
}
|
||||
else if (!strcmp(ext, "sym")) {
|
||||
if (!strcmp((ctype), "appx")) {
|
||||
det_len = length[0];
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
det_len = length[J - level + 1];
|
||||
}
|
||||
|
||||
N = 2 * length[J] - 1;
|
||||
|
||||
X_lp = (double*)malloc(sizeof(double)* (N + 2 * lf - 1));
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < det_len; ++i) {
|
||||
out[i] = coeff[i];
|
||||
}
|
||||
|
||||
for (j = level; j > 0; --j) {
|
||||
|
||||
if (!strcmp((ctype), "det") && j == level) {
|
||||
filt = hpr;
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
filt = lpr;
|
||||
}
|
||||
|
||||
m = -2;
|
||||
n = -1;
|
||||
|
||||
for (v = 0; v < det_len; ++v) {
|
||||
i = v;
|
||||
m += 2;
|
||||
n += 2;
|
||||
X_lp[m] = 0.0;
|
||||
X_lp[n] = 0.0;
|
||||
for (l = 0; l < lf / 2; ++l) {
|
||||
t = 2 * l;
|
||||
if ((i - l) >= 0 && (i - l) < det_len) {
|
||||
X_lp[m] += filt[t] * out[i - l];
|
||||
X_lp[n] += filt[t + 1] * out[i - l];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
for (k = lf - 2; k < 2 * det_len; ++k) {
|
||||
out[k - lf + 2] = X_lp[k];
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
if (j != 1) {
|
||||
det_len = length[J - j + 2];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
free(X_lp);
|
||||
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
printf("Signal extension can be either per or sym");
|
||||
exit(-1);
|
||||
}
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < siglength; ++i) {
|
||||
reccoeff[i] = out[i];
|
||||
}
|
||||
|
||||
free(out);
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
double *getDWTmra(wt_object wt, double *wavecoeffs) {
|
||||
int i, J, access,N;
|
||||
double *mra;
|
||||
J = wt->J;
|
||||
mra = (double*)malloc(sizeof(double)* wt->siglength*(J + 1));
|
||||
access = 0;
|
||||
|
||||
|
||||
// Approximation MRA
|
||||
getDWTRecCoeff(wt->output + access, wt->length, "appx", wt->ext, J, J, wt->wave->lpr, wt->wave->hpr, wt->wave->lpr_len, wt->siglength, mra);
|
||||
|
||||
// Details MRA
|
||||
N = wt->siglength;
|
||||
for (i = J; i > 0; --i) {
|
||||
access += wt->length[J - i];
|
||||
getDWTRecCoeff(wt->output + access, wt->length, "det", wt->ext, i, J, wt->wave->lpr, wt->wave->hpr, wt->wave->lpr_len, wt->siglength, mra+N);
|
||||
N += wt->siglength;
|
||||
}
|
||||
|
||||
return mra;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void wtree(wtree_object wt,const double *inp) {
|
||||
int i,J,temp_len,iter,N,lp,p2,k,N2,Np;
|
||||
int len_cA,t,t2,it1;
|
||||
@@ -1491,57 +1580,11 @@ static void idwt1(wt_object wt,double *temp, double *cA_up,double *cA, int len_c
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void idwt_per(wt_object wt, double *cA, int len_cA, double *cD, double *X) {
|
||||
int len_avg,i,l,m,n,t,l2;
|
||||
|
||||
len_avg = (wt->wave->lpr_len + wt->wave->hpr_len) / 2;
|
||||
l2 = len_avg / 2;
|
||||
m = -2;
|
||||
n = -1;
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < len_cA + l2 - 1; ++i) {
|
||||
m += 2;
|
||||
n += 2;
|
||||
X[m] = 0.0;
|
||||
X[n] = 0.0;
|
||||
for (l = 0; l < l2; ++l) {
|
||||
t = 2 * l;
|
||||
if ((i - l) >= 0 && (i - l) < len_cA) {
|
||||
X[m] += wt->wave->lpr[t] * cA[i - l] + wt->wave->hpr[t] * cD[i - l];
|
||||
X[n] += wt->wave->lpr[t + 1] * cA[i - l] + wt->wave->hpr[t + 1] * cD[i - l];
|
||||
}
|
||||
else if ((i - l) >= len_cA && (i-l) < len_cA + len_avg - 1) {
|
||||
X[m] += wt->wave->lpr[t] * cA[i - l - len_cA] + wt->wave->hpr[t] * cD[i - l - len_cA];
|
||||
X[n] += wt->wave->lpr[t + 1] * cA[i - l - len_cA] + wt->wave->hpr[t + 1] * cD[i - l - len_cA];
|
||||
}
|
||||
else if ((i - l) < 0 && (i-l) > -l2) {
|
||||
X[m] += wt->wave->lpr[t] * cA[len_cA + i - l] + wt->wave->hpr[t] * cD[len_cA + i - l];
|
||||
X[n] += wt->wave->lpr[t + 1] * cA[len_cA + i - l] + wt->wave->hpr[t + 1] * cD[len_cA + i - l];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
idwt_per_stride(cA,len_cA,cD, wt->wave->lpr, wt->wave->hpr, wt->wave->lpr_len, X,1,1);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void idwt_sym(wt_object wt, double *cA, int len_cA, double *cD, double *X) {
|
||||
int len_avg, i, l, m, n, t, v;
|
||||
|
||||
len_avg = (wt->wave->lpr_len + wt->wave->hpr_len) / 2;
|
||||
m = -2;
|
||||
n = -1;
|
||||
|
||||
for (v = 0; v < len_cA; ++v) {
|
||||
i = v;
|
||||
m += 2;
|
||||
n += 2;
|
||||
X[m] = 0.0;
|
||||
X[n] = 0.0;
|
||||
for (l = 0; l < len_avg / 2; ++l) {
|
||||
t = 2 * l;
|
||||
if ((i - l) >= 0 && (i - l) < len_cA) {
|
||||
X[m] += wt->wave->lpr[t] * cA[i - l] + wt->wave->hpr[t] * cD[i - l];
|
||||
X[n] += wt->wave->lpr[t + 1] * cA[i - l] + wt->wave->hpr[t + 1] * cD[i - l];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
idwt_sym_stride(cA,len_cA,cD, wt->wave->lpr, wt->wave->hpr, wt->wave->lpr_len, X,1,1);
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
@@ -2041,53 +2084,8 @@ void idwpt(wpt_object wt, double *dwtop) {
|
||||
|
||||
|
||||
static void swt_per(wt_object wt,int M, double *inp, int N, double *cA, int len_cA, double *cD) {
|
||||
int l, l2, isodd, i, t, len_avg,j;
|
||||
|
||||
len_avg = M * wt->wave->lpd_len;
|
||||
l2 = len_avg / 2;
|
||||
isodd = N % 2;
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < len_cA; ++i) {
|
||||
t = i + l2;
|
||||
cA[i] = 0.0;
|
||||
cD[i] = 0.0;
|
||||
l = -1;
|
||||
for (j = 0; j < len_avg; j+=M) {
|
||||
l++;
|
||||
while (j >= len_cA) {
|
||||
j -= len_cA;
|
||||
}
|
||||
if ((t - j) >= l2 && (t -j) < N) {
|
||||
cA[i] += wt->wave->lpd[l] * inp[t - j];
|
||||
cD[i] += wt->wave->hpd[l] * inp[t - j];
|
||||
}
|
||||
else if ((t - j) < l2 && (t - j) >= 0) {
|
||||
cA[i] += wt->wave->lpd[l] * inp[t - j];
|
||||
cD[i] += wt->wave->hpd[l] * inp[t - j];
|
||||
}
|
||||
else if ((t - j) < 0) {
|
||||
cA[i] += wt->wave->lpd[l] * inp[t - j + N];
|
||||
cD[i] += wt->wave->hpd[l] * inp[t - j + N];
|
||||
}
|
||||
else if ((t - j) >= N && isodd == 0) {
|
||||
cA[i] += wt->wave->lpd[l] * inp[t - j - N];
|
||||
cD[i] += wt->wave->hpd[l] * inp[t - j - N];
|
||||
}
|
||||
else if ((t - j) >= N && isodd == 1) {
|
||||
if (t - l != N) {
|
||||
cA[i] += wt->wave->lpd[l] * inp[t - j - (N + 1)];
|
||||
cD[i] += wt->wave->hpd[l] * inp[t - j - (N + 1)];
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
cA[i] += wt->wave->lpd[l] * inp[N - 1];
|
||||
cD[i] += wt->wave->hpd[l] * inp[N - 1];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
swt_per_stride(M,inp,N,wt->wave->lpd,wt->wave->hpd, wt->wave->lpd_len, cA,len_cA,cD,1,1);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void swt_fft(wt_object wt, const double *inp) {
|
||||
@@ -2237,6 +2235,172 @@ void swt(wt_object wt, const double *inp) {
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void getSWTRecCoeff(double *coeff, int *length, const char *ctype, int level, int J, double *lpr,
|
||||
double *hpr, int lf, int siglength, double *swtop) {
|
||||
int N, iter, i, index, value, count, len;
|
||||
int index_shift, len0, U, N1, index2;
|
||||
double *appx1, *det1, *appx_sig, *det_sig, *cL0, *cH0, *tempx, *oup00L, *oup00H, *oup00, *oup01, *appx2, *det2;
|
||||
|
||||
N = siglength;
|
||||
U = 2;
|
||||
|
||||
appx_sig = (double*)malloc(sizeof(double)* N);
|
||||
det_sig = (double*)malloc(sizeof(double)* N);
|
||||
appx1 = (double*)malloc(sizeof(double)* N);
|
||||
det1 = (double*)malloc(sizeof(double)* N);
|
||||
appx2 = (double*)malloc(sizeof(double)* N);
|
||||
det2 = (double*)malloc(sizeof(double)* N);
|
||||
tempx = (double*)malloc(sizeof(double)* N);
|
||||
cL0 = (double*)malloc(sizeof(double)* (N + (N % 2) + lf));
|
||||
cH0 = (double*)malloc(sizeof(double)* (N + (N % 2) + lf));
|
||||
oup00L = (double*)malloc(sizeof(double)* (N + 2 * lf));
|
||||
oup00H = (double*)malloc(sizeof(double)* (N + 2 * lf));
|
||||
oup00 = (double*)malloc(sizeof(double)* N);
|
||||
oup01 = (double*)malloc(sizeof(double)* N);
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
for (iter = J-level; iter < J; ++iter) {
|
||||
for (i = 0; i < N; ++i) {
|
||||
swtop[i] = 0.0;
|
||||
}
|
||||
if (!strcmp((ctype), "appx") && (iter == (J-level))) {
|
||||
for (i = 0; i < N; ++i) {
|
||||
appx_sig[i] = coeff[i];
|
||||
det_sig[i] = 0.0;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
else if (!strcmp((ctype), "det") && (iter == (J-level))) {
|
||||
for (i = 0; i < N; ++i) {
|
||||
det_sig[i] = coeff[i];
|
||||
appx_sig[i] = 0.0;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
for (i = 0; i < N; ++i) {
|
||||
det_sig[i] = 0.0;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
value = (int)pow(2.0, (double)(J - 1 - iter));
|
||||
|
||||
for (count = 0; count < value; count++) {
|
||||
len = 0;
|
||||
for (index = count; index < N; index += value) {
|
||||
appx1[len] = appx_sig[index];
|
||||
det1[len] = det_sig[index];
|
||||
len++;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
//SHIFT 0
|
||||
len0 = 0;
|
||||
|
||||
for (index_shift = 0; index_shift < len; index_shift += 2) {
|
||||
appx2[len0] = appx1[index_shift];
|
||||
det2[len0] = det1[index_shift];
|
||||
len0++;
|
||||
}
|
||||
upsamp2(appx2, len0, U, tempx);
|
||||
per_ext(tempx, 2 * len0, lf / 2, cL0);
|
||||
|
||||
upsamp2(det2, len0, U, tempx);
|
||||
per_ext(tempx, 2 * len0, lf / 2, cH0);
|
||||
|
||||
N1 = 2 * len0 + lf;
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
conv_direct(cL0, N1, lpr, lf, oup00L);
|
||||
|
||||
|
||||
conv_direct(cH0, N1, hpr, lf, oup00H);
|
||||
|
||||
for (i = lf - 1; i < 2 * len0 + lf - 1; ++i) {
|
||||
oup00[i - lf + 1] = oup00L[i] + oup00H[i];
|
||||
}
|
||||
|
||||
//SHIFT 1
|
||||
|
||||
len0 = 0;
|
||||
|
||||
for (index_shift = 1; index_shift < len; index_shift += 2) {
|
||||
appx2[len0] = appx1[index_shift];
|
||||
det2[len0] = det1[index_shift];
|
||||
len0++;
|
||||
}
|
||||
|
||||
upsamp2(appx2, len0, U, tempx);
|
||||
per_ext(tempx, 2 * len0, lf / 2, cL0);
|
||||
|
||||
upsamp2(det2, len0, U, tempx);
|
||||
per_ext(tempx, 2 * len0, lf / 2, cH0);
|
||||
|
||||
N1 = 2 * len0 + lf;
|
||||
|
||||
conv_direct(cL0, N1, lpr, lf, oup00L);
|
||||
|
||||
conv_direct(cH0, N1, hpr, lf, oup00H);
|
||||
|
||||
for (i = lf - 1; i < 2 * len0 + lf - 1; ++i) {
|
||||
oup01[i - lf + 1] = oup00L[i] + oup00H[i];
|
||||
}
|
||||
|
||||
circshift(oup01, 2 * len0, -1);
|
||||
|
||||
index2 = 0;
|
||||
|
||||
for (index = count; index < N; index += value) {
|
||||
swtop[index] = (oup00[index2] + oup01[index2]) / 2.0;
|
||||
index2++;
|
||||
}
|
||||
|
||||
}
|
||||
for (i = 0; i < N; ++i) {
|
||||
appx_sig[i] = swtop[i];
|
||||
}
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
free(appx_sig);
|
||||
free(det_sig);
|
||||
free(appx1);
|
||||
free(det1);
|
||||
free(tempx);
|
||||
free(cL0);
|
||||
free(cH0);
|
||||
free(oup00L);
|
||||
free(oup00H);
|
||||
free(oup00);
|
||||
free(oup01);
|
||||
free(appx2);
|
||||
free(det2);
|
||||
}
|
||||
|
||||
double *getSWTmra(wt_object wt, double *wavecoeffs) {
|
||||
int i, J, access, N;
|
||||
double *mra;
|
||||
J = wt->J;
|
||||
mra = (double*)malloc(sizeof(double)* wt->siglength*(J + 1));
|
||||
access = 0;
|
||||
|
||||
|
||||
// Approximation MRA
|
||||
getSWTRecCoeff(wt->output + access, wt->length, "appx", J, J, wt->wave->lpr, wt->wave->hpr, wt->wave->lpr_len, wt->siglength, mra);
|
||||
// Details MRA
|
||||
N = wt->siglength;
|
||||
|
||||
for (i = J; i > 0; --i) {
|
||||
access += wt->length[J - i];
|
||||
getSWTRecCoeff(wt->output + access, wt->length, "det", i, J, wt->wave->lpr, wt->wave->hpr, wt->wave->lpr_len, wt->siglength, mra+N);
|
||||
N += wt->siglength;
|
||||
}
|
||||
|
||||
return mra;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void iswt(wt_object wt, double *swtop) {
|
||||
int N, lf, iter,i,J,index,value,count,len;
|
||||
int index_shift,len0,U,N1,index2;
|
||||
@@ -2616,6 +2780,196 @@ static void conj_complex(fft_data *x, int N) {
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void getMODWTRecCoeff(fft_object fft_fd, fft_object fft_bd, fft_data* appx,fft_data *det, fft_data* cA,fft_data *cD, int *index, const char *ctype, int level,
|
||||
int J, fft_data *low_pass, fft_data *high_pass, int N) {
|
||||
|
||||
int iter,M,i;
|
||||
fft_type tmp1, tmp2;
|
||||
|
||||
M = (int)pow(2.0, (double)level - 1.0);
|
||||
|
||||
if (!strcmp((ctype), "appx")) {
|
||||
for (iter = 0; iter < level; ++iter) {
|
||||
fft_exec(fft_fd, appx, cA);
|
||||
fft_exec(fft_fd, det, cD);
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < N; ++i) {
|
||||
index[i] = (M *i) % N;
|
||||
}
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < N; ++i) {
|
||||
tmp1 = cA[i].re;
|
||||
tmp2 = cA[i].im;
|
||||
cA[i].re = low_pass[index[i]].re*tmp1 - low_pass[index[i]].im*tmp2 + high_pass[index[i]].re*cD[i].re - high_pass[index[i]].im*cD[i].im;
|
||||
cA[i].im = low_pass[index[i]].re*tmp2 + low_pass[index[i]].im*tmp1 + high_pass[index[i]].re*cD[i].im + high_pass[index[i]].im*cD[i].re;
|
||||
}
|
||||
|
||||
fft_exec(fft_bd, cA, appx);
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < N; ++i) {
|
||||
appx[i].re /= N;
|
||||
appx[i].im /= N;
|
||||
}
|
||||
|
||||
M /= 2;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
else if (!strcmp(ctype, "det")) {
|
||||
for (iter = 0; iter < level; ++iter) {
|
||||
fft_exec(fft_fd, appx, cA);
|
||||
fft_exec(fft_fd, det, cD);
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < N; ++i) {
|
||||
index[i] = (M *i) % N;
|
||||
}
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < N; ++i) {
|
||||
tmp1 = cA[i].re;
|
||||
tmp2 = cA[i].im;
|
||||
cA[i].re = low_pass[index[i]].re*tmp1 - low_pass[index[i]].im*tmp2 + high_pass[index[i]].re*cD[i].re - high_pass[index[i]].im*cD[i].im;
|
||||
cA[i].im = low_pass[index[i]].re*tmp2 + low_pass[index[i]].im*tmp1 + high_pass[index[i]].re*cD[i].im + high_pass[index[i]].im*cD[i].re;
|
||||
}
|
||||
|
||||
fft_exec(fft_bd, cA, appx);
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < N; ++i) {
|
||||
appx[i].re /= N;
|
||||
appx[i].im /= N;
|
||||
det[i].re = 0.0;
|
||||
det[i].im = 0.0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
M /= 2;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
printf("ctype can only be one of appx or det \n");
|
||||
exit(-1);
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
double* getMODWTmra(wt_object wt, double *wavecoeffs) {
|
||||
double *mra;
|
||||
int i, J, temp_len, iter, M, N, len_avg,lmra;
|
||||
int lenacc;
|
||||
double s;
|
||||
fft_data *cA, *cD, *low_pass, *high_pass, *sig,*ninp;
|
||||
int *index;
|
||||
fft_object fft_fd = NULL;
|
||||
fft_object fft_bd = NULL;
|
||||
|
||||
N = wt->modwtsiglength;
|
||||
len_avg = wt->wave->lpd_len;
|
||||
if (!strcmp(wt->ext, "sym")) {
|
||||
temp_len = N / 2;
|
||||
}
|
||||
else if (!strcmp(wt->ext, "per")) {
|
||||
temp_len = N;
|
||||
}
|
||||
J = wt->J;
|
||||
|
||||
s = sqrt(2.0);
|
||||
fft_fd = fft_init(N, 1);
|
||||
fft_bd = fft_init(N, -1);
|
||||
|
||||
sig = (fft_data*)malloc(sizeof(fft_data)* N);
|
||||
cA = (fft_data*)malloc(sizeof(fft_data)* N);
|
||||
cD = (fft_data*)malloc(sizeof(fft_data)* N);
|
||||
ninp = (fft_data*)malloc(sizeof(fft_data)* N);
|
||||
low_pass = (fft_data*)malloc(sizeof(fft_data)* N);
|
||||
high_pass = (fft_data*)malloc(sizeof(fft_data)* N);
|
||||
index = (int*)malloc(sizeof(int)*N);
|
||||
mra = (double*)malloc(sizeof(double)*temp_len*(J + 1));
|
||||
|
||||
// N-point FFT of low pass and high pass filters
|
||||
|
||||
// Low Pass Filter
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < len_avg; ++i) {
|
||||
sig[i].re = (fft_type)wt->wave->lpd[i] / s;
|
||||
sig[i].im = 0.0;
|
||||
}
|
||||
for (i = len_avg; i < N; ++i) {
|
||||
sig[i].re = 0.0;
|
||||
sig[i].im = 0.0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
fft_exec(fft_fd, sig, low_pass);
|
||||
|
||||
// High Pass Filter
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < len_avg; ++i) {
|
||||
sig[i].re = (fft_type)wt->wave->hpd[i] / s;
|
||||
sig[i].im = 0.0;
|
||||
}
|
||||
for (i = len_avg; i < N; ++i) {
|
||||
sig[i].re = 0.0;
|
||||
sig[i].im = 0.0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
fft_exec(fft_fd, sig, high_pass);
|
||||
|
||||
|
||||
// Complex conjugate of the two filters
|
||||
|
||||
conj_complex(low_pass, N);
|
||||
conj_complex(high_pass, N);
|
||||
|
||||
M = (int)pow(2.0, (double)J - 1.0);
|
||||
lenacc = N;
|
||||
|
||||
//
|
||||
for (i = 0; i < N; ++i) {
|
||||
sig[i].re = (fft_type)wt->output[i];
|
||||
sig[i].im = 0.0;
|
||||
ninp[i].re = 0.0;
|
||||
ninp[i].im = 0.0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Find Approximation MRA
|
||||
|
||||
getMODWTRecCoeff(fft_fd,fft_bd,sig,ninp,cA,cD,index,"appx",J,J,low_pass,high_pass,N);
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < wt->siglength; ++i) {
|
||||
mra[i] = sig[i].re;
|
||||
}
|
||||
lmra = wt->siglength;
|
||||
// Find Details MRA
|
||||
|
||||
for (iter = 0; iter < J; ++iter) {
|
||||
for (i = 0; i < N; ++i) {
|
||||
sig[i].re = (fft_type)wt->output[lenacc+i];
|
||||
sig[i].im = 0.0;
|
||||
ninp[i].re = 0.0;
|
||||
ninp[i].im = 0.0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
getMODWTRecCoeff(fft_fd, fft_bd, sig, ninp,cA, cD, index, "det", J-iter, J, low_pass, high_pass, N);
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < wt->siglength; ++i) {
|
||||
mra[lmra+i] = sig[i].re;
|
||||
}
|
||||
|
||||
lenacc += N;
|
||||
lmra += wt->siglength;
|
||||
}
|
||||
|
||||
free(ninp);
|
||||
free(index);
|
||||
free(sig);
|
||||
free(cA);
|
||||
free(cD);
|
||||
free(low_pass);
|
||||
free(high_pass);
|
||||
free_fft(fft_fd);
|
||||
free_fft(fft_bd);
|
||||
|
||||
return mra;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void imodwt_fft(wt_object wt, double *oup) {
|
||||
int i, J, temp_len, iter, M, N, len_avg;
|
||||
int lenacc;
|
||||
|
276
src/wtmath.c
276
src/wtmath.c
@@ -1,8 +1,282 @@
|
||||
/*
|
||||
Copyright (c) 2014, Rafat Hussain
|
||||
Copyright (c) 2018, Rafat Hussain
|
||||
*/
|
||||
#include "wtmath.h"
|
||||
|
||||
void dwt_per_stride(double *inp, int N, double *lpd,double*hpd,int lpd_len,double *cA, int len_cA, double *cD, int istride, int ostride) {
|
||||
int l, l2, isodd, i, t, len_avg,is,os;
|
||||
|
||||
len_avg = lpd_len;
|
||||
l2 = len_avg / 2;
|
||||
isodd = N % 2;
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < len_cA; ++i) {
|
||||
t = 2 * i + l2;
|
||||
os = i *ostride;
|
||||
cA[os] = 0.0;
|
||||
cD[os] = 0.0;
|
||||
for (l = 0; l < len_avg; ++l) {
|
||||
if ((t - l) >= l2 && (t - l) < N) {
|
||||
is = (t - l) * istride;
|
||||
cA[os] += lpd[l] * inp[is];
|
||||
cD[os] += hpd[l] * inp[is];
|
||||
}
|
||||
else if ((t - l) < l2 && (t - l) >= 0) {
|
||||
is = (t - l) * istride;
|
||||
cA[os] += lpd[l] * inp[is];
|
||||
cD[os] += hpd[l] * inp[is];
|
||||
}
|
||||
else if ((t - l) < 0 && isodd == 0) {
|
||||
is = (t - l + N) * istride;
|
||||
cA[os] += lpd[l] * inp[is];
|
||||
cD[os] += hpd[l] * inp[is];
|
||||
}
|
||||
else if ((t - l) < 0 && isodd == 1) {
|
||||
if ((t - l) != -1) {
|
||||
is = (t - l + N + 1) * istride;
|
||||
cA[os] += lpd[l] * inp[is];
|
||||
cD[os] += hpd[l] * inp[is];
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
is = (N - 1) * istride;
|
||||
cA[os] += lpd[l] * inp[is];
|
||||
cD[os] += hpd[l] * inp[is];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
else if ((t - l) >= N && isodd == 0) {
|
||||
is = (t - l - N) * istride;
|
||||
cA[os] += lpd[l] * inp[is];
|
||||
cD[os] += hpd[l] * inp[is];
|
||||
}
|
||||
else if ((t - l) >= N && isodd == 1) {
|
||||
is = (t - l - (N + 1)) * istride;
|
||||
if (t - l != N) {
|
||||
cA[os] += lpd[l] * inp[is];
|
||||
cD[os] += hpd[l] * inp[is];
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
is = (N - 1) * istride;
|
||||
cA[os] += lpd[l] * inp[is];
|
||||
cD[os] += hpd[l] * inp[is];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
void dwt_sym_stride(double *inp, int N, double *lpd, double*hpd, int lpd_len, double *cA, int len_cA, double *cD, int istride, int ostride) {
|
||||
int i, l, t, len_avg;
|
||||
int is, os;
|
||||
len_avg = lpd_len;
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < len_cA; ++i) {
|
||||
t = 2 * i + 1;
|
||||
os = i *ostride;
|
||||
cA[os] = 0.0;
|
||||
cD[os] = 0.0;
|
||||
for (l = 0; l < len_avg; ++l) {
|
||||
if ((t - l) >= 0 && (t - l) < N) {
|
||||
is = (t - l) * istride;
|
||||
cA[os] += lpd[l] * inp[is];
|
||||
cD[os] += hpd[l] * inp[is];
|
||||
}
|
||||
else if ((t - l) < 0) {
|
||||
is = (-t + l - 1) * istride;
|
||||
cA[os] += lpd[l] * inp[is];
|
||||
cD[os] += hpd[l] * inp[is];
|
||||
}
|
||||
else if ((t - l) >= N) {
|
||||
is = (2 * N - t + l - 1) * istride;
|
||||
cA[os] += lpd[l] * inp[is];
|
||||
cD[os] += hpd[l] * inp[is];
|
||||
}
|
||||
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
void modwt_per_stride(int M, double *inp, int N, double *filt, int lpd_len, double *cA, int len_cA, double *cD, int istride, int ostride) {
|
||||
int l, i, t, len_avg;
|
||||
int is, os;
|
||||
len_avg = lpd_len;
|
||||
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < len_cA; ++i) {
|
||||
t = i;
|
||||
os = i *ostride;
|
||||
is = t *istride;
|
||||
cA[os] = filt[0] * inp[is];
|
||||
cD[os] = filt[len_avg] * inp[is];
|
||||
for (l = 1; l < len_avg; l++) {
|
||||
t -= M;
|
||||
while (t >= len_cA) {
|
||||
t -= len_cA;
|
||||
}
|
||||
while (t < 0) {
|
||||
t += len_cA;
|
||||
}
|
||||
os = i * ostride;
|
||||
is = t * istride;
|
||||
cA[os] += filt[l] * inp[is];
|
||||
cD[os] += filt[len_avg + l] * inp[is];
|
||||
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
void swt_per_stride(int M, double *inp, int N, double *lpd, double*hpd, int lpd_len, double *cA, int len_cA, double *cD, int istride, int ostride) {
|
||||
int l, l2, isodd, i, t, len_avg, j;
|
||||
int is, os;
|
||||
len_avg = M * lpd_len;
|
||||
l2 = len_avg / 2;
|
||||
isodd = N % 2;
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < len_cA; ++i) {
|
||||
t = i + l2;
|
||||
os = i *ostride;
|
||||
cA[os] = 0.0;
|
||||
cD[os] = 0.0;
|
||||
l = -1;
|
||||
for (j = 0; j < len_avg; j += M) {
|
||||
l++;
|
||||
while (j >= len_cA) {
|
||||
j -= len_cA;
|
||||
}
|
||||
if ((t - j) >= l2 && (t - j) < N) {
|
||||
is = (t - j)*istride;
|
||||
cA[os] += lpd[l] * inp[is];
|
||||
cD[os] += hpd[l] * inp[is];
|
||||
}
|
||||
else if ((t - j) < l2 && (t - j) >= 0) {
|
||||
is = (t - j)*istride;
|
||||
cA[os] += lpd[l] * inp[is];
|
||||
cD[os] += hpd[l] * inp[is];
|
||||
}
|
||||
else if ((t - j) < 0) {
|
||||
is = (t - j + N)*istride;
|
||||
cA[os] += lpd[l] * inp[is];
|
||||
cD[os] += hpd[l] * inp[is];
|
||||
}
|
||||
else if ((t - j) >= N && isodd == 0) {
|
||||
is = (t - j - N)*istride;
|
||||
cA[os] += lpd[l] * inp[is];
|
||||
cD[os] += hpd[l] * inp[is];
|
||||
}
|
||||
else if ((t - j) >= N && isodd == 1) {
|
||||
if (t - l != N) {
|
||||
is = (t - j - (N + 1))*istride;
|
||||
cA[os] += lpd[l] * inp[is];
|
||||
cD[os] += hpd[l] * inp[is];
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
is = (N - 1)*istride;
|
||||
cA[os] += lpd[l] * inp[is];
|
||||
cD[os] += hpd[l] * inp[N - 1];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
void idwt_per_stride(double *cA, int len_cA, double *cD, double *lpr, double *hpr, int lpr_len, double *X, int istride, int ostride) {
|
||||
int len_avg, i, l, m, n, t, l2;
|
||||
int is, ms, ns;
|
||||
|
||||
len_avg = lpr_len;
|
||||
l2 = len_avg / 2;
|
||||
m = -2;
|
||||
n = -1;
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < len_cA + l2 - 1; ++i) {
|
||||
m += 2;
|
||||
n += 2;
|
||||
ms = m * ostride;
|
||||
ns = n * ostride;
|
||||
X[ms] = 0.0;
|
||||
X[ns] = 0.0;
|
||||
for (l = 0; l < l2; ++l) {
|
||||
t = 2 * l;
|
||||
if ((i - l) >= 0 && (i - l) < len_cA) {
|
||||
is = (i - l) * istride;
|
||||
X[ms] += lpr[t] * cA[is] + hpr[t] * cD[is];
|
||||
X[ns] += lpr[t + 1] * cA[is] + hpr[t + 1] * cD[is];
|
||||
}
|
||||
else if ((i - l) >= len_cA && (i - l) < len_cA + len_avg - 1) {
|
||||
is = (i - l - len_cA) * istride;
|
||||
X[ms] += lpr[t] * cA[is] + hpr[t] * cD[is];
|
||||
X[ns] += lpr[t + 1] * cA[is] + hpr[t + 1] * cD[is];
|
||||
}
|
||||
else if ((i - l) < 0 && (i - l) > -l2) {
|
||||
is = (len_cA + i - l) * istride;
|
||||
X[ms] += lpr[t] * cA[is] + hpr[t] * cD[is];
|
||||
X[ns] += lpr[t + 1] * cA[is] + hpr[t + 1] * cD[is];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
void idwt_sym_stride(double *cA, int len_cA, double *cD, double *lpr, double *hpr, int lpr_len, double *X, int istride, int ostride) {
|
||||
int len_avg, i, l, m, n, t, v;
|
||||
int ms, ns, is;
|
||||
len_avg = lpr_len;
|
||||
m = -2;
|
||||
n = -1;
|
||||
|
||||
for (v = 0; v < len_cA; ++v) {
|
||||
i = v;
|
||||
m += 2;
|
||||
n += 2;
|
||||
ms = m * ostride;
|
||||
ns = n * ostride;
|
||||
X[ms] = 0.0;
|
||||
X[ns] = 0.0;
|
||||
for (l = 0; l < len_avg / 2; ++l) {
|
||||
t = 2 * l;
|
||||
if ((i - l) >= 0 && (i - l) < len_cA) {
|
||||
is = (i - l) * istride;
|
||||
X[ms] += lpr[t] * cA[is] + hpr[t] * cD[is];
|
||||
X[ns] += lpr[t + 1] * cA[is] + hpr[t + 1] * cD[is];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
void imodwt_per_stride(int M, double *cA, int len_cA, double *cD, double *filt,int lf,double *X,int istride, int ostride) {
|
||||
int len_avg, i, l, t;
|
||||
int is, os;
|
||||
|
||||
len_avg = lf;
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < len_cA; ++i) {
|
||||
t = i;
|
||||
os = i * ostride;
|
||||
is = t *istride;
|
||||
X[os] = (filt[0] * cA[is]) + (filt[len_avg] * cD[is]);
|
||||
for (l = 1; l < len_avg; l++) {
|
||||
t += M;
|
||||
while (t >= len_cA) {
|
||||
t -= len_cA;
|
||||
}
|
||||
while (t < 0) {
|
||||
t += len_cA;
|
||||
}
|
||||
is = t *istride;
|
||||
X[os] += (filt[l] * cA[is]) + (filt[len_avg + l] * cD[is]);
|
||||
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
int upsamp(double *x, int lenx, int M, double *y) {
|
||||
int N, i, j, k;
|
||||
|
||||
|
21
src/wtmath.h
21
src/wtmath.h
@@ -10,6 +10,27 @@ Copyright (c) 2014, Rafat Hussain
|
||||
extern "C" {
|
||||
#endif
|
||||
|
||||
void dwt_per_stride(double *inp, int N, double *lpd,double*hpd,int lpd_len,
|
||||
double *cA, int len_cA, double *cD, int istride, int ostride);
|
||||
|
||||
void dwt_sym_stride(double *inp, int N, double *lpd, double*hpd, int lpd_len,
|
||||
double *cA, int len_cA, double *cD, int istride, int ostride);
|
||||
|
||||
void modwt_per_stride(int M, double *inp, int N, double *filt, int lpd_len,
|
||||
double *cA, int len_cA, double *cD, int istride, int ostride);
|
||||
|
||||
void swt_per_stride(int M, double *inp, int N, double *lpd, double*hpd, int lpd_len,
|
||||
double *cA, int len_cA, double *cD, int istride, int ostride);
|
||||
|
||||
void idwt_per_stride(double *cA, int len_cA, double *cD, double *lpr, double *hpr,
|
||||
int lpr_len, double *X, int istride, int ostride);
|
||||
|
||||
void idwt_sym_stride(double *cA, int len_cA, double *cD, double *lpr, double *hpr,
|
||||
int lpr_len, double *X, int istride, int ostride);
|
||||
|
||||
void imodwt_per_stride(int M, double *cA, int len_cA, double *cD, double *filt,
|
||||
int lf,double *X,int istride, int ostride);
|
||||
|
||||
int upsamp(double *x, int lenx, int M, double *y);
|
||||
|
||||
int upsamp2(double *x, int lenx, int M, double *y);
|
||||
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