dtwrecoge.c

m文件dtw,mfcc,vad,转换为c语言文件。用于声音检测

/*vdtwrecoge.c****************************************************************/   
   
#include "vdtwrecoge.h"    
#include "math.h"    
double vdistance[DTWMAXNUM][DTWMAXNUM]; /*保存距离*/   
double vdtwpath[DTWMAXNUM][DTWMAXNUM]; /*保存路径*/   
   
/*****************************************************************************/   
/* VectorAdd(mvector *A,mvector *B,mvector *C)  
/* 向量加法，结果存放在C中  
/*****************************************************************************/   
void VectorAdd(mvector *A,mvector *B,mvector *C)   
{   
    if(A->num != B->num)   
        return;   
    int dim = A->num;   
    for(int i = 0; i < dim; i++)   
    {   
        C->data[i] = A->data[i] + B->data[i];   
    }   
    C->num = dim;   
}   
/*****************************************************************************/   
/*VectorInit(mvector *A,int dim) 向量初始化  
/* dim 维数  
/******************************************************************************/   
   
void VectorInit(mvector *A,int dim)   
{   
    if((dim > MAX_DIM)||(A == NULL))   
        return ;   
    for(int i = 0; i < dim; i++)   
    {   
        A->data[i] = 0.0;   
    }   
    A->num = dim;   
   
}   
   
/*****************************************************************************/   
/*VectorMul(mvector *A,double mul) 向量数乘  
/*   
/*****************************************************************************/   
void VectorMul(mvector *A,double mul)   
{   
    for(int i = 0; i<MAX_DIM; A- { i++)>data[i] *= mul;   
   
    }   
   
}   
#define SQUARE(x) x*x    
/*****************************************************************************/   
/* VectorDistance,用于求两个向量之间的距离，欧氏距离  
/* A和B是待求距离的两个向量  
/*****************************************************************************/   
double VectorDistance(mvector *A,mvector *B)   
{   
    double total = 0.0;   
    double *vec1 = A->data;   
    double *vec2 = B->data;   
    double temp;   
    int dim = A->num;   
    if(A->num != B->num)   
        return -1.0;   
    for(int i = 0; i < dim; i++)   
    {      
        temp = vec1[i] - vec2[i];   
        total += SQUARE(temp);   
    }   
    total /= dim;   
    total = sqrt(total);   
    return total;   
}   
#undef SQUARE    
   
   
/*****************************************************************************/   
/* DTWDistance，求两个数组之间的匹配距离  
/* A,B分别为第一第二个数组，I，J为其数组长度，r为匹配窗口的大小  
/* r的大小一般取为数组长度的1/10到1/30  
/* 返回两个数组之间的匹配距离,如果返回－1.0，表明数组长度太大了  
/*****************************************************************************/   
double VDTWDistanceFun(mvector *A,int I,mvector *B,int J,int r)   
{   
    int i,j;   
    double dist;   
    int istart,imax;   
    double g1,g2,g3;   
    int pathsig=1;/*路径的标志*/   
    int r2=r+ABS(I-J);/*匹配距离*/   
    int dim = A->num;    //向量的维数    
    if(A->num != B->num){   
        return -1.0;   
    }   
    if((r2>I-1)||(r2>J-1)){   
        return -1.0;   
    }   
   
    /*检查参数的有效性*/   
    if(I>DTWMAXNUM||J>DTWMAXNUM){   
        //printf("Too big number\n");    
        return -1.0;   
    }   
       
    /*进行一些必要的初始化*/   
    for(i=0;i<I;I++){ if(imax imax="j+r2;" istart="j-r2;" if(j<="r2)" for(j="0;j<J;j++){" } vdistance[0][j]="vdistance[0][j-1]+VectorDistance(&A[0],&B[j]);" vdistance[i][0]="vdistance[i-1][0]+VectorDistance(&A[i],&B[0]);" for(i="1;i<=r2;i++){" vdistance[0][0]="(double)2*VectorDistance(&A[0],&B[0]);" * 有可能有更好的前进路径，我没有细加论证，不过算法的数量级是一样的 | . ------- *这里我采用的路径是 *动态规划求最小距离* vdistance[i][j]="DTWVERYBIG;" vdtwpath[i][j]="0;">=I)   
            imax=I-1;   
   
           
        for(i=istart;i<=imax;i++){   
            g1=vdistance[i-1][j]+VectorDistance(&A[i],&B[j]);   
            g2=vdistance[i-1][j-1]+2*VectorDistance(&A[i],&B[j]);   
            g3=vdistance[i][j-1]+VectorDistance(&A[i],&B[j]);   
            g2=MIN(g1,g2);   
            g3=MIN(g2,g3);   
            vdistance[i][j]=g3;   
        }   
    }   
           
    dist=vdistance[I-1][J-1]/((double)(I+J));   
    return dist;   
}/*end DTWDistance*/   
   
/*****************************************************************************/   
/* DTWTemplate，进行建立模板的工作  
/* 其中A为已经建立好的模板，我们在以后加入训练样本的时候，  
/* 以已建立好的模板作为第一个参数，I为模板的长度，在这个模板中不再改变  
/* B为新加入的训练样本，J为B的长度，turn为训练的次数，在第一次  
/* 用两个数组建立模板时，r为1，这是出于权值的考虑  
/* temp保存匹配最新训练后的模板，建议temp[DTWMAXNUM]，函数返回最新训练后模板的长度  
/* 如果函数返回-1，表明训练样本之间距离过大，需要重新选择训练样本，  
/* tt为样本之间距离的阈值，自行定义  
/* rltdistance保存距离，第一次两个数组建立模板时可以随意赋予一个值，  
/* 后面用前一次返回的值赋予该参数  
/*****************************************************************************/   
int VDTWTemplate(mvector *A,int I,mvector *B,int J,mvector *temp,int turn,double tt,double *rltdistance)   
{   
    double dist;   
    int i,j;   
    int pathsig=1;   
    int dim = A->num;   
    dist=VDTWDistanceFun(A,I,B,J,(int)(I/30));   
    if(dist>tt){   
        printf("\nSample doesn't match!\n");   
        return -1;   
    }   
           
    if(turn==1)   
        *rltdistance=dist;   
    else{   
        *rltdistance=((*rltdistance)*(turn-1)+dist)/turn;   
    }   
    /*寻找路径,这里我采用了逆向搜索法*/   
    i=I-1;   
    j=J-1;   
    while(j>=1||i>=1){   
        double m;   
        if(i>0&&j>0){   
            m=MIN(MIN(vdistance[i-1][j],vdistance[i-1][j-1]),vdistance[i][j-1]);   
            if(m==vdistance[i-1][j]){   
                vdtwpath[i-1][j]=pathsig;   
                i--;   
            }   
            else if(m==vdistance[i-1][j-1]){   
                vdtwpath[i-1][j-1]=pathsig;   
                i--;   
                j--;   
            }   
            else{   
                vdtwpath[i][j-1]=pathsig;   
                j--;   
            }   
        }   
        else if(i==0){   
            vdtwpath[0][j-1]=pathsig;   
            j--;   
        }   
        else{/*j==0*/   
            vdtwpath[i-1][0]=pathsig;   
            i--;   
        }   
    }   
    vdtwpath[0][0]=pathsig;   
    vdtwpath[I-1][J-1]=pathsig;   
       
    /*建立模板*/   
    for(i=0;i<I;I++){ for(j="0;j<J;j++){" } pre DTWTemplate< end *返回模板的长度* I; return (double)(turn+1)); VectorMul(&temp[i],1.0 VectorAdd(&ftemp,&A[i],&temp[i]); VectorMul(&A[i],turn); temp[i]="(A[i]*turn+ftemp)/((double)(turn+1));/*注意这里的权值*/" (double)ntemp); VectorMul(&ftemp,1.0 ntemp++; VectorAdd(&ftemp,&B[j],&ftemp); if(vdtwpath[i][j]="=pathsig){" ntemp="0;" int VectorInit(&ftemp,dim); ftemp; mvector>