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   1 // Copyright 2004 "Gilles Degottex"
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 125         0xbb, 0xf2, 0x3e, 0xdf, 0x7f, 0xf6, 0x45, 0x86, 0x3e, 0x1e, 0xe3, 0xdc,
 126         0xb9, 0x6f, 0xd3, 0xd6, 0xd6, 0xc8, 0xe0, 0xe0, 0x18, 0x0e, 0x47, 0x05,
 127         0x2d, 0x2d, 0xf5, 0xf9, 0xbc, 0x39, 0x0c, 0x0e, 0x8e, 0x21, 0x04, 0x9c,
 128         0x38, 0xb1, 0x6b, 0xd9, 0xe3, 0x3a, 0x90, 0xdb, 0x92, 0x8f, 0xe4, 0x47,
 129         0x60, 0x0e, 0xe0, 0x83, 0xf7, 0x47, 0x00, 0xe8, 0x7b, 0xf7, 0x2a, 0x7d,
 130         0xef, 0x5e, 0x45, 0x08, 0x81, 0xdd, 0x5e, 0xc6, 0x4b, 0x2f, 0xfd, 0x90,
 131         0x17, 0x5e, 0x78, 0x8e, 0x50, 0x28, 0xc2, 0xf8, 0xf8, 0x2c, 0x9d, 0x9d,
 132         0x2e, 0x4a, 0x4b, 0xad, 0x9f, 0x2a, 0x60, 0xff, 0xfe, 0x6a, 0x9c, 0xce,
 133         0x9a, 0x5d, 0xf6, 0x46, 0x67, 0x2d, 0xd7, 0xae, 0xdf, 0x06, 0x38, 0x0a,
 134         0xf8, 0xf3, 0x53, 0x80, 0xb3, 0xb1, 0x86, 0x0f, 0x3f, 0xba, 0x90, 0x3b,
 135         0x03, 0x94, 0x94, 0xa8, 0xb4, 0xb5, 0x3a, 0xb1, 0xd9, 0x4a, 0x00, 0xb0,
 136         0x58, 0xa0, 0xaf, 0xef, 0x3c, 0x0e, 0x47, 0x39, 0xc5, 0x20, 0xa5, 0xe4,
 137         0xe2, 0xc5, 0x97, 0x51, 0x55, 0x73, 0xae, 0x00, 0x35, 0x34, 0x38, 0xeb,
 138         0xb4, 0xee, 0xf1, 0x82, 0x11, 0x88, 0x25, 0x13, 0x3c, 0xda, 0xd3, 0x99,
 139         0xdb, 0x66, 0x95, 0xbc, 0xa3, 0xa5, 0xc9, 0x64, 0xe4, 0xc4, 0x89, 0x4e,
 140         0x3e, 0x0d, 0x42, 0x08, 0x8e, 0x1f, 0xef, 0x28, 0xf8, 0x5b, 0xe3, 0xce,
 141         0xdf, 0x72, 0x77, 0x41, 0x01, 0x8b, 0x4b, 0xab, 0x59, 0x27, 0x9f, 0xe3,
 142         0xc8, 0xfc, 0x00, 0xa8, 0xa9, 0xb2, 0x6b, 0xdd, 0x2e, 0xb7, 0xa7, 0xd7,
 143         0xaa, 0x2f, 0xc2, 0x00, 0xc0, 0x6c, 0xf0, 0xde, 0x43, 0xa0, 0xdd, 0x81,
 144         0xaa, 0x9a, 0xb4, 0xae, 0x19, 0x68, 0xd6, 0x0b, 0x98, 0x06, 0xd2, 0xf7,
 145         0xee, 0xaf, 0x10, 0x8b, 0xc5, 0x1f, 0x0a, 0xf9, 0x76, 0x34, 0xc6, 0x5f,
 146         0xfa, 0x06, 0xf4, 0xa6, 0xf5, 0x5c, 0x0a, 0xfc, 0x3e, 0x6f, 0xd4, 0xed,
 147         0xe9, 0x0d, 0x48, 0x29, 0x5d, 0x81, 0xbb, 0x8b, 0xb4, 0xb7, 0xec, 0x39,
 148         0xc0, 0xfe, 0x4f, 0x58, 0x5a, 0x59, 0x67, 0x72, 0x26, 0xc8, 0xe4, 0xcc,
 149         0x1c, 0x93, 0x77, 0x82, 0x4c, 0xce, 0x04, 0xb9, 0xbb, 0x70, 0x9f, 0xb4,
 150         0x76, 0xc8, 0x80, 0x3f, 0xfb, 0x7d, 0xde, 0xbb, 0xf9, 0x17, 0x93, 0x31,
 151         0xc0, 0x35, 0x3b, 0xb7, 0xf0, 0xc0, 0x02, 0x92, 0xc9, 0x14, 0xb3, 0xc1,
 152         0x7b, 0x19, 0xb2, 0x3b, 0x73, 0x59, 0xd2, 0x20, 0x1b, 0x9b, 0xe1, 0x62,
 153         0x53, 0x66, 0x81, 0x77, 0x80, 0x9f, 0xc3, 0xde, 0x9b, 0xd1, 0x35, 0xe0,
 154         0xa9, 0xf1, 0xa9, 0x00, 0x4f, 0x3e, 0x71, 0x72, 0xcf, 0xcc, 0x50, 0x78,
 155         0x6b, 0x0f, 0xd1, 0x9d, 0xb9, 0x05, 0x12, 0x89, 0x64, 0x21, 0xa2, 0x34,
 156         0x30, 0x05, 0xdc, 0x04, 0x86, 0x81, 0x21, 0x60, 0xd0, 0xef, 0xf3, 0xee,
 157         0x2a, 0xb2, 0x7c, 0x01, 0xfd, 0xc0, 0x8b, 0x7f, 0xfa, 0xdb, 0xbf, 0xb1,
 158         0x96, 0x58, 0x28, 0x2f, 0xb3, 0xb1, 0xb2, 0xb6, 0xc1, 0x4c, 0x60, 0x9e,
 159         0xc9, 0x99, 0x60, 0x6e, 0x85, 0x14, 0xc0, 0x0a, 0x99, 0xbb, 0xdf, 0x8d,
 160         0x2c, 0xe1, 0x0d, 0x60, 0xc4, 0xef, 0xf3, 0x46, 0x8a, 0x4d, 0xd0, 0xb0,
 161         0x67, 0xa5, 0xb9, 0x3d, 0xbd, 0x6f, 0x00, 0xdf, 0x2d, 0x32, 0x3e, 0x04,
 162         0x8c, 0x66, 0xc9, 0x6e, 0x65, 0x9f, 0x23, 0x7e, 0x9f, 0x77, 0xe1, 0xb3,
 163         0x88, 0x8a, 0xa1, 0xd0, 0xe5, 0xf4, 0x59, 0xe0, 0x77, 0xc0, 0xd7, 0x81,
 164         0x52, 0x1d, 0xe1, 0x08, 0x30, 0x5b, 0xe8, 0x8a, 0xfd, 0xff, 0xe0, 0xbf,
 165         0x87, 0xf6, 0xdb, 0x8f, 0xf0, 0x17, 0xa5, 0xe8, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
 166         0x49, 0x45, 0x4e, 0x44, 0xae, 0x42, 0x60, 0x82
 167 };
 168
 169 #include <iostream>
 170 using namespace std;
 171 #include <qtooltip.h>
 172 #include <qimage.h>
 173 #include <qevent.h>
 174 #include <qboxlayout.h>
 175 #include <qwidgetaction.h>
 176 #include <GL/glut.h>
 177 #include <Music/Music.h>
 178 #include <Music/SPWindow.h>
 179 using namespace Music;
 180 #include <CppAddons/CAMath.h>
 181 using namespace Math;
 182
 183 GLFT::GLFT(QWidget* parent)
 184 : QGLWidget(parent)
 185 , View(tr("Fourier Transform"), this)
 186 , m_components_max(1.0)
 187 {
 188         m_start_move_mouse = true;
 189
 190         m_os = 2;                                       // over sampling factor
 191
 192         // settings
 193         QPixmap img;
 194         img.loadFromData(g_icon_FT, sizeof(g_icon_FT), "PNG");
 195         setting_show->setIcon(QIcon(img));
 196         setting_show->setChecked(false);
 197         hide();
 198
 199         setting_db_scale = new QAction(tr("dB scale"), this);
 200         setting_db_scale->setCheckable(true);
 201         connect(setting_db_scale, SIGNAL(toggled(bool)), this, SLOT(dBScaleChanged(bool)));
 202         setting_db_scale->setChecked(true);
 203         m_popup_menu.addAction(setting_db_scale);
 204         resetaxis();
 205
 206         QHBoxLayout* sizeActionLayout = new QHBoxLayout(&m_popup_menu);
 207
 208         QLabel* sizeActionTitle = new QLabel(tr("Size"), &m_popup_menu);
 209         sizeActionLayout->addWidget(sizeActionTitle);
 210
 211         setting_winlen = new QSpinBox(&m_popup_menu);
 212         setting_winlen->setObjectName("setting_winlen");
 213         setting_winlen->setMinimum(1);
 214         setting_winlen->setMaximum(1000);
 215         setting_winlen->setSingleStep(1);
 216         setting_winlen->setValue(20);
 217         setting_winlen->setSuffix(" ms");
 218         setting_winlen->setToolTip(tr("window length"));
 219         connect(setting_winlen, SIGNAL(valueChanged(int)), this, SLOT(spinWinLengthChanged(int)));
 220         sizeActionLayout->addWidget(setting_winlen);
 221
 222         QWidget* sizeActionWidget = new QWidget(&m_popup_menu);
 223         sizeActionWidget->setLayout(sizeActionLayout);
 224
 225         QWidgetAction* sizeAction = new QWidgetAction(&m_popup_menu);
 226         sizeAction->setDefaultWidget(sizeActionWidget);
 227         m_popup_menu.addAction(sizeAction);
 228
 229         QWidgetAction* helpCaption01 = new QWidgetAction(&m_popup_menu);
 230         helpCaption01->setDefaultWidget(new Title(tr("- Press left mouse button to move the view"), &m_popup_menu));
 231         m_popup_menu.addAction(helpCaption01);
 232         QWidgetAction* helpCaption02 = new QWidgetAction(&m_popup_menu);
 233         helpCaption02->setDefaultWidget(new Title(tr("- Press SHIFT key and left mouse button to zoom in and out"), &m_popup_menu));
 234         m_popup_menu.addAction(helpCaption02);
 235         QWidgetAction* helpCaption03 = new QWidgetAction(&m_popup_menu);
 236         helpCaption03->setDefaultWidget(new Title(tr("- Double-click to reset the view"), &m_popup_menu));
 237         m_popup_menu.addAction(helpCaption03);
 238
 239         s_settings->add(setting_winlen);
 240
 241         spinWinLengthChanged(setting_winlen->value());
 242 }
 243
 244 void GLFT::refreshGraph()
 245 {
 246         while(int(buff.size())>m_plan.size())
 247                 buff.pop_back();
 248 }
 249
 250 void GLFT::setSamplingRate(int sr)
 251 {
 252         m_maxf=sr/2;
 253 }
 254
 255 void GLFT::resetaxis()
 256 {
 257         m_minf=0;
 258         m_maxf=Music::GetSamplingRate()/2; // sr is surely -1 because not yet defined
 259
 260         if(setting_db_scale->isChecked())
 261         {
 262                 m_minA = -50; // [dB]
 263                 m_maxA = 100; // [dB]
 264         }
 265         else
 266         {
 267                 m_maxA = 1; // [amplitude]
 268         }
 269 }
 270 void GLFT::dBScaleChanged(bool db)
 271 {
 272         resetaxis();
 273         update();
 274 }
 275
 276 void GLFT::spinWinLengthChanged(int num)
 277 {
 278         if(Music::GetSamplingRate()>0)
 279         {
 280                 // Create window
 281                 int winlen = int(num/1000.0*Music::GetSamplingRate());
 282                 win = hann(winlen);
 283                 double win_sum = 0.0;
 284                 // normalize the window in energy
 285                 for(size_t i=0; i<win.size(); i++)
 286                         win_sum += win[i];
 287                 for(size_t i=0; i<win.size(); i++)
 288                         win[i] *= 2*win.size()/win_sum; // 2* because the positive freq are half of the energy
 289
 290                 // Create FFTW3 plan
 291                 int fftlen=1;
 292                 while(fftlen<winlen) fftlen *= 2;
 293                 fftlen *= pow(2,m_os);
 294                 assert(fftlen<int(Music::GetSamplingRate()));
 295                 m_plan.resize(fftlen);
 296                 m_components.resize(m_plan.size()/2);
 297
 298         cerr << "GLFT: INFO: window length=" << win.size() << "ms FFT length=" << m_plan.size() << endl;
 299         }
 300 }
 301
 302 void GLFT::initializeGL()
 303 {
 304         // Set the clear color to black
 305         glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 0.0);
 306
 307         glShadeModel( GL_FLAT );
 308 //      glShadeModel( GL_SMOOTH );
 309
 310         glLoadIdentity();
 311 }
 312
 313 void GLFT::mousePressEvent(QMouseEvent* e)
 314 {
 315         m_start_move_mouse = true;
 316         m_press_x = e->x();
 317         m_press_y = e->y();
 318         m_press_minf = m_minf;
 319         m_press_maxf = m_maxf;
 320
 321         double f = (m_maxf-m_minf)*double(m_press_x)/width()+m_minf;
 322         m_text = tr("Frequency %1 [Hz]").arg(f);
 323         updateGL();
 324 }
 325 void GLFT::mouseDoubleClickEvent(QMouseEvent* e)
 326 {
 327         m_start_move_mouse = true;
 328         m_minf=0;
 329         m_maxf=Music::GetSamplingRate()/2; // sr is surely -1 because not yet defined
 330         resetaxis();
 331         updateGL();
 332 }
 333 void GLFT::mouseMoveEvent(QMouseEvent* e)
 334 {
 335         static int old_x;
 336         static int old_y;
 337         if(m_start_move_mouse)
 338         {
 339                 old_x = e->x();
 340                 old_y = e->y();
 341                 m_start_move_mouse = false;
 342         }
 343         int dx = e->x() - old_x;
 344         int dy = e->y() - old_y;
 345
 346         if(Qt::LeftButton & e->buttons())
 347         {
 348                 if(Qt::ShiftModifier & e->modifiers())
 349                 {
 350                         double f = (m_maxf-m_minf)*double(m_press_x)/width()+m_minf;
 351                         double zx = double(m_press_x-e->x())/width();
 352                         zx = pow(8, zx);
 353                         m_minf = f - zx*(f-m_press_minf);
 354                         m_maxf = f + zx*(m_press_maxf-f);
 355                 }
 356                 else
 357                 {
 358                         m_minf -= (m_maxf-m_minf)*dx/width();
 359                         m_maxf -= (m_maxf-m_minf)*dx/width();
 360
 361                         if(setting_db_scale->isChecked())
 362                         {
 363                                 m_minA += (m_maxA-m_minA)*dy/height();
 364                                 m_maxA += (m_maxA-m_minA)*dy/height();
 365                         }
 366                         else
 367                                 m_maxA -= m_maxA*double(dy)/height();
 368                 }
 369
 370                 updateGL();
 371         }
 372
 373         old_x = e->x();
 374         old_y = e->y();
 375 }
 376
 377 void GLFT::paintGL()
 378 {
 379         glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
 380
 381         if(win.size()>0 && int(buff.size())>=m_plan.size())
 382         {
 383                 // Use last samples
 384                 while(int(buff.size())>m_plan.size())
 385                         buff.pop_back();
 386
 387                 int sr = Music::GetSamplingRate();
 388
 389 //              cout << m_plan.size() << endl;
 390
 391                 // name
 392                 string str = tr("Fourier Transform").toStdString();
 393                 glColor3f(0.75,0.75,0.75);
 394                 glRasterPos2i(2, height()-20);
 395                 for(size_t i = 0; i < str.size(); i++)
 396                         glutBitmapCharacter(GLUT_BITMAP_HELVETICA_18, (unsigned char)str[i]);
 397
 398                 for(int i=0; i<int(win.size()); i++)
 399                         m_plan.in[i] = buff[i]*win[i];
 400                 for(int i=win.size(); i<int(m_plan.in.size()); i++)
 401                         m_plan.in[i] = 0.0;
 402
 403                 m_plan.execute();
 404
 405                 for(int i=0; i<int(m_components.size()); i++)
 406                         m_components[i] = mod(m_plan.out[i]);
 407
 408 //              cerr << "m_minA=" << m_minA << " m_maxA=" << m_maxA << endl;
 409                 double y;
 410                 glBegin(GL_LINE_STRIP);
 411                 glColor3f(0.4, 0.4, 0.5);
 412                 for(size_t x=0; x<width(); x++)
 413                 {
 414                         int index = int(0.5+(m_minf+(m_maxf-m_minf)*double(x)/width())*m_components.size()/(sr/2.0));
 415                         if(index<0) index=0;
 416                         else if(index>=m_components.size()) index=m_components.size();
 417                         y = m_components[index];
 418                         if(setting_db_scale->isChecked())
 419                                 y = height()*(lp(y)-m_minA)/(m_maxA-m_minA);
 420                         else
 421                                 y = height()*y*m_maxA;
 422
 423                         glVertex2i(x, int(y));
 424                 }
 425
 426                 glEnd();
 427
 428                 // scale
 429                 /*glColor3f(0,0,0);
 430                 for(size_t i=0; i<m_components.size(); i++)
 431                 {
 432                         glRasterPos2i(int((i+0.5)*step)-3, 2);
 433
 434 //                      string str = StringAddons::toString(i+1);
 435                         string str = QString::number(i+1).toStdString();
 436
 437                         for(size_t i = 0; i < str.length(); i++)
 438                                 glutBitmapCharacter(GLUT_BITMAP_HELVETICA_10, (unsigned char)str[i]);
 439                 }*/
 440         }
 441
 442         // Text
 443         if(m_text.length()>0)
 444         {
 445                 glColor3f(0,0,0);
 446                 glRasterPos2i(width()/2, 12);
 447
 448                 string str = m_text.toStdString();
 449
 450                 for(size_t i = 0; i < str.length(); i++)
 451                         glutBitmapCharacter(GLUT_BITMAP_HELVETICA_10, (unsigned char)str[i]);
 452         }
 453
 454         glFlush();
 455 }
 456
 457 void GLFT::resizeGL( int w, int h )
 458 {
 459         // Set the new viewport size
 460         glViewport(0, 0, (GLint)w, (GLint)h);
 461
 462         // Choose the projection matrix to be the matrix
 463         // manipulated by the following calls
 464         glMatrixMode(GL_PROJECTION);
 465
 466         // Set the projection matrix to be the identity matrix
 467         glLoadIdentity();
 468
 469         // Define the dimensions of the Orthographic Viewing Volume
 470         glOrtho(0.0, w, 0.0, h, 0.0, 1.0);
 471
 472         // Choose the modelview matrix to be the matrix
 473         // manipulated by further calls
 474         glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
 475 }