OSDN Git Service

original
[gb-231r1-is01/GB_2.3_IS01.git] / cts / apps / CtsVerifier / jni / audioquality / MeasureRms.cpp
diff --git a/cts/apps/CtsVerifier/jni/audioquality/MeasureRms.cpp b/cts/apps/CtsVerifier/jni/audioquality/MeasureRms.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..640b191
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,180 @@
+/*
+ * Copyright (C) 2010 The Android Open Source Project
+ *
+ * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License"); you may not
+ * use this file except in compliance with the License. You may obtain a copy of
+ * the License at
+ *
+ * http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
+ *
+ * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
+ * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS, WITHOUT
+ * WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied. See the
+ * License for the specific language governing permissions and limitations under
+ * the License.
+ */
+
+#include <math.h>
+
+/* Return the median of the n values in "values".
+   Uses a stupid bubble sort, but is only called once on small array. */
+float getMedian(float* values, int n) {
+    if (n <= 0)
+        return 0.0;
+    if (n == 1)
+        return values[0];
+    if (n == 2)
+        return 0.5 * (values[0] + values[1]);
+    for (int i = 1; i < n; ++i)
+        for (int j = i; j < n; ++j) {
+            if (values[j] < values[i-1]) {
+                float tmp = values[i-1];
+                values[i-1] = values[j];
+                values[j] = tmp;
+            }
+        }
+    int ind = int(0.5 + (0.5 * n)) - 1;
+    return values[ind];
+}
+
+float computeAndRemoveMean(short* pcm, int numSamples) {
+    float sum = 0.0;
+
+    for (int i = 0; i < numSamples; ++i)
+        sum += pcm[i];
+    short mean;
+    if (sum >= 0.0)
+        mean = (short)(0.5 + (sum / numSamples));
+    else
+        mean = (short)((sum / numSamples) - 0.5);
+    for (int i = 0; i < numSamples; ++i)
+        pcm[i] -= mean;
+    return sum / numSamples;
+}
+
+void measureRms(short* pcm, int numSamples, float sampleRate, float onsetThresh,
+                float* rms, float* stdRms, float* mean, float* duration) {
+    *rms = 0.0;
+    *stdRms = 0.0;
+    *duration = 0.0;
+    float frameDur = 0.025;    // Both the duration and interval of the
+                                // analysis frames.
+    float calInterval = 0.250; // initial part of signal used to
+                                // establish background level (seconds).
+    double sumFrameRms = 1.0;
+    float sumSampleSquares = 0.0;
+    double sumFrameSquares = 1.0; // init. to small number to avoid
+                                    // log and divz problems.
+    int frameSize = (int)(0.5 + (sampleRate * frameDur));
+    int numFrames = numSamples / frameSize;
+    int numCalFrames = int(0.5 + (calInterval / frameDur));
+    if (numCalFrames < 1)
+        numCalFrames = 1;
+    int frame = 0;
+
+    *mean = computeAndRemoveMean(pcm, numSamples);
+
+    if (onsetThresh < 0.0) { // Handle the case where we want to
+                              // simply measure the RMS of the entire
+                              // input sequence.
+        for (frame = 0; frame < numFrames; ++frame) {
+            short* p_data = pcm + (frame * frameSize);
+            int i;
+            for (i = 0, sumSampleSquares = 0.0; i < frameSize; ++i) {
+                float samp = p_data[i];
+                sumSampleSquares += samp * samp;
+            }
+            sumSampleSquares /= frameSize;
+            sumFrameSquares += sumSampleSquares;
+            double localRms = sqrt(sumSampleSquares);
+            sumFrameRms += localRms;
+        }
+        *rms = sumFrameRms / numFrames;
+        *stdRms = sqrt((sumFrameSquares / numFrames) - (*rms * *rms));
+        *duration = frameSize * numFrames / sampleRate;
+        return;
+    }
+
+    /* This handles the case where we look for a target signal against a
+       background, and expect the signal to start some time after the
+       beginning, and to finish some time before the end of the input
+       samples. */
+    if (numFrames < (3 * numCalFrames)) {
+        return;
+    }
+    float* calValues = new float[numCalFrames];
+    float calMedian = 0.0;
+    int onset = -1;
+    int offset = -1;
+
+    for (frame = 0; frame < numFrames; ++frame) {
+        short* p_data = pcm + (frame * frameSize);
+        int i;
+        for (i = 0, sumSampleSquares = 1.0; i < frameSize; ++i) {
+            float samp = p_data[i];
+            sumSampleSquares += samp * samp;
+        }
+        sumSampleSquares /= frameSize;
+        /* We handle three states: (1) before the onset of the signal; (2)
+           within the signal; (3) following the signal.  The signal is
+           assumed to be at least onsetThresh dB above the background
+           noise, and that at least one frame of silence/background
+           precedes the onset of the signal. */
+        if (onset < 0) { // (1)
+            sumFrameSquares += sumSampleSquares;
+            if (frame < numCalFrames ) {
+                calValues[frame] = sumSampleSquares;
+                continue;
+            }
+            if (frame == numCalFrames) {
+                calMedian = getMedian(calValues, numCalFrames);
+                if (calMedian < 10.0)
+                    calMedian = 10.0; // avoid divz, etc.
+            }
+            float ratio = 10.0 * log10(sumSampleSquares / calMedian);
+            if (ratio > onsetThresh) {
+                onset = frame;
+                sumFrameSquares = 1.0;
+                sumFrameRms = 1.0;
+            }
+            continue;
+        }
+        if ((onset > 0) && (offset < 0)) { // (2)
+            int sig_frame = frame - onset;
+            if (sig_frame < numCalFrames) {
+                calValues[sig_frame] = sumSampleSquares;
+            } else {
+                if (sig_frame == numCalFrames) {
+                    calMedian = getMedian(calValues, numCalFrames);
+                    if (calMedian < 10.0)
+                        calMedian = 10.0; // avoid divz, etc.
+                }
+                float ratio = 10.0 * log10(sumSampleSquares / calMedian);
+                int denFrames = frame - onset - 1;
+                if (ratio < (-onsetThresh)) { // found signal end
+                    *rms = sumFrameRms / denFrames;
+                    *stdRms = sqrt((sumFrameSquares / denFrames) - (*rms * *rms));
+                    *duration = frameSize * (frame - onset) / sampleRate;
+                    offset = frame;
+                    continue;
+                }
+            }
+            sumFrameSquares += sumSampleSquares;
+            double localRms = sqrt(sumSampleSquares);
+            sumFrameRms += localRms;
+            continue;
+        }
+        if (offset > 0) { // (3)
+            /* If we have found the real signal end, the level should stay
+               low till data end.  If not, flag this anomaly by increasing the
+               reported duration. */
+            float localRms = 1.0 + sqrt(sumSampleSquares);
+            float localSnr = 20.0 * log10(*rms / localRms);
+            if (localSnr < onsetThresh)
+                *duration = frameSize * (frame - onset) / sampleRate;
+            continue;
+        }
+    }
+    delete [] calValues;
+}
+