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From: Ichthyostega <prg@ichthyostega.de>
Date: Sun, 31 Aug 2014 03:31:46 +0200
Subject: [PATCH] Umstellung auf eine Score-Heuristik zur Entscheidung.
 Empirische Schwellen
MIME-Version: 1.0
Content-Type: text/plain; charset=UTF-8
Content-Transfer-Encoding: 8bit

Anstelle eines klaren, logischen Kriteriums müssen wir mit einem Score
und Trigger-Schwellen arbeiten, damit die hörbaren Events auch tatsächlich
sicher erkannt werden
---
 sauSynKlick/SynKlick.cc  | 77 +++++++++++++++++++++++++++++-----------
 sauSynKlick/SynKlick.txt | 20 +++++++----
 2 files changed, 69 insertions(+), 28 deletions(-)

diff --git a/sauSynKlick/SynKlick.cc b/sauSynKlick/SynKlick.cc
index 260ceb4..b2f53f5 100644
--- a/sauSynKlick/SynKlick.cc
+++ b/sauSynKlick/SynKlick.cc
@@ -30,8 +30,9 @@ const size_t CONTEXT    = 100;
 const size_t BUFF_SIZE = CHUNK_SIZE + 2*CONTEXT;
 
 const float EPSILON = 1.0f / (1 << 23);      // one normalised sample step for 24bit samples 
-const float SILENCE_GATE = 1024.0f * EPSILON;// signal below this level (-39dB) is too low to detect jumps
-const float TRIGGER_FACTOR = 6.0f;           // discontinuity detected by local change compared to average change
+const float SILENCE_GATE = 4096.0f * EPSILON;// signal below this level (-33dB) is too low to detect jumps
+const float TRIGGER_FACTOR = 5.0f;           // discontinuity detected by local change compared to average change
+const float CONFIRMATION_DEGREE = 0.66f;     // degree of confirmation by multiple tracks for an event to be accepted
 const uint  AVERAGE_SAMPLES = 50;            // number of past samples to use for average delta
 
 /* ==== Helpers ==== */
@@ -66,15 +67,40 @@ reduceBufferPos (size_t & pos, size_t elementsToRemove)
 
 /* ==== Abstraction: single channel to be processed ==== */
 
-enum Event {
-  NO=0,
-  MAYBE,
-  YES
-};
+/**
+ * Helper to decide if a glitch event should be considered,
+ * while visiting multiple tracks at the same location.
+ */
+class EventScore
+  {
+    uint contributions_ = 0;
+    uint positives_ = 0;
+    
+  public:
+    float
+    confirmationDegree()
+      {
+        return contributions_? float(positives_)/contributions_
+                             : 0.0f;
+      }
+    
+    operator bool()
+      {
+        return CONFIRMATION_DEGREE <= this->confirmationDegree();
+      }
+    
+    void
+    recordConfirmation(bool confirmed)
+      {
+        ++contributions_;
+        if (confirmed)
+          ++positives_;
+      }
+  };
+
 
 class Channel
   {
-    string name_;
     SNDFILE *in_ = nullptr,
             *out_ = nullptr;
     SF_INFO info_in_,
@@ -87,13 +113,14 @@ class Channel
     
     
   public:
+    string name_;
     static bool hitEnd;
     
     void
     open (string name, string target)
       {
-        this->name_ = name;
-        target += name_without_path(name);
+        this->name_ = name_without_path(name);
+        target += name_;
         
         info_in_.format = 0;
         in_ = sf_open (name.c_str(), SFM_READ, &info_in_);
@@ -117,7 +144,7 @@ class Channel
         if (in_) sf_close (in_);
         if (out_)
           if (0 != sf_close (out_))
-            cerr << "WARNING: problems while closing target '" << name_without_path(name_)
+            cerr << "WARNING: problems while closing target '" << name_
                  << "' -- " << sf_strerror(out_) << "\n";
         
         in_ = out_ = nullptr;
@@ -169,8 +196,8 @@ class Channel
      *         the event state is confirmed; if a glitch can not be confirmed, the state is
      *         cleared. Otherwise, the undecided state is passed on.
      */
-    Event
-    visit (uint i, Event event)
+    void
+    visit (uint i, EventScore& event)
       {
         if (i + CONTEXT < numSamples_
             && CONTEXT  <= i
@@ -179,17 +206,19 @@ class Channel
             workPos_ = i;
             float averageDelta = updateMovingAverage();
             float changeFactor = delta() / (averageDelta + EPSILON);
-            if (event != NO && SILENCE_GATE < abs(sample()))
-              event = (changeFactor > TRIGGER_FACTOR? YES : NO);
+            if (SILENCE_GATE < abs(sample()))
+              event.recordConfirmation(changeFactor > TRIGGER_FACTOR);
           }
-        return event;
       }
     
   private:
     float
     sample()
       {
-        return buff_[workPos_];
+        if (0 < workPos_)
+          return std::max(buff_[workPos_-1], buff_[workPos_]);
+        else
+          return buff_[workPos_];
       }
     
     float
@@ -279,10 +308,16 @@ process()
         channel.fillBuffer();
       for (uint i=0; i < BUFF_SIZE; ++i)
         {
-          Event event = MAYBE;
-          for (Channel& channel : streams)
-            event = channel.visit(i, event);
-          if (YES == event)
+          EventScore event;
+          bool yesss = false;
+          for (Channel& channel : streams){
+            channel.visit(i, event);
+            if (event || yesss){
+                cerr << "Event ? "<<i<<"  "<<channel.name_<<"\t deg "<<event.confirmationDegree()<<"\n";
+                yesss = true;
+            }
+          }
+          if (event)
             {
               cout << "Skip-Event at "<< absStartPos+i <<"\n";
               for (Channel& channel : streams)
diff --git a/sauSynKlick/SynKlick.txt b/sauSynKlick/SynKlick.txt
index 4efbdc4..64331f9 100644
--- a/sauSynKlick/SynKlick.txt
+++ b/sauSynKlick/SynKlick.txt
@@ -61,7 +61,7 @@ Arbeitsnotizen
 .Juli 2014
 Nach Abschluß der Aufnahmen stelle ich in mindestens zwei der Sitzungen einen regelmäßigen Defekt fest.
 Nach Analyse beschließe ich, eine Reparatur zu versuchen. Dies ist auch ein Anlaß, mich einmal mit der
-*`libsndfile`* zu beschäftigen.
+http://www.mega-nerd.com/libsndfile[libsndfile] zu beschäftigen.
 
 .28.8.2014
 Nach Rückkehr von meiner üblichen Ende-August-FrOSCon-Reise wird diese Aufgabe nun dringend. +
@@ -72,10 +72,16 @@ _Leider_ ist die Aufgabe nicht so einfach wie vermutet. Habe mir nun die Wellenf
 und drei Probe-Schnipsel zur Entwicklung und für Tests extrahiert. Es handelt sich nicht wie anfangs vermutet,
 um punktuell auf allen Spuren auftretende Null-Werte. Sondern vielmehr um einen ganz gewöhnlichen *Verlust von
 Samples*. Das heißt, es fehlt -- synchron auf allen Spuren -- ein Stück Tonaufzeichnung unbekannter Länge, so
-daß an der betreffenden Stelle ein Sprung in allen Wellenformen auftritt. +
-Damit ändert sich das Konzept. Ich muß wohl einen Sprung in den Deltas zwischen benachbarten Samples erkennen,
-und dies, zur Sicherheit, auf mehreren Spuren parallel. Und die Korrektur ist wesentlich mühsamer, wenn nicht
-sogar unmöglich. In Anlehnung an mein altes `streckDich`-Skript mache ich eine kurze Kreuzblende, mit der damals
-als optimal ausgeknobelten Länge von 4.5ms (200 Samples). Das große Problem ist bloß: _woher bekomme ich das
-zusätzliche Material für die Kreuzblende?_
+daß an der betreffenden Stelle ein Sprung in allen Wellenformen auftritt. 
+
+- Damit ändert sich das Konzept. Ich muß wohl einen Sprung in den Deltas zwischen benachbarten Samples erkennen,
+  und dies, zur Sicherheit, auf mehreren Spuren parallel. Und ein Sprung ist nicht so einfach zu erkennen, denn
+  er kann (mit guter Wahrscheinlichkeit) zufällig ehr gering ausfallen -- für eine zuverlässige Erkennung müßten
+  wir in der Frequenzdomäne arbeiten, was hier den gegebenen Rahmen sprengen würde. +
+  So sind wir also auf eine Heuristik mit empirisch abzustimmenden Trigger-Schwellen angewiesen.
+- Auch ist die Korrektur wesentlich mühsamer, wenn nicht sogar unmöglich.
+  In Anlehnung an mein altes `streckDich`-Skript mache ich eine kurze Kreuzblende, mit der damals als optimal
+  ausgeknobelten Länge von 4.5ms (200 Samples).
+- das große Problem ist bloß: _woher bekomme ich das zusätzliche Material für die Kreuzblende?_
+