iPhone Accelerate Framework FFT для преобразования двумерного массива

Question

Я работаю над проектом, который требует преобразования Фурье 2D-массива.

Тем не менее, я далёк от того, чтобы быть экспертом как в FFT, так и в частности в vDSP.

Я видел несколько примеров здесь, здесь или здесь, но они либо для одномерных массивов, либо я не совсем понимаю их.

То, что я хочу трансформировать, это массив, который я строю следующим образом:

 if (!_double2DArray) {
  _double2DArray = (double**) malloc([traces count]*sizeof(double*));
}

for (NSInteger i=0; i<[traces count]; i++) {
  Trace *trace = [traces objectAtIndex:i];
  _double2DArray[i] = (double*) malloc(length*sizeof(double));

  NSMutableArray *traceAxis = [trace getTraceAxis:axis];
  for (NSInteger j=0; j<[[trace traceLength] integerValue]; j++) {
    _double2DArray[i][j] = [[traceAxis objectAtIndex:j] doubleValue];
  }
}

Answer 1

Чтобы использовать vDSP, вам нужно использовать реальные двумерные массивы. Код, который вы показываете, создает массив указателей на массивы, который не является двумерным массивом. (Он состоит из частей из отдельных распределений и может иметь нерегулярный интервал. VDSP требует, чтобы столбцы массивов располагались регулярно.)

Скорее всего, вы хотите выполнить БПФ от реального к сложному. По разным причинам это требует переформатирования реальных входных данных в два массива, один для элементов с четными индексами столбцов и один для элементов с нечетными индексами столбцов. Это то, что делает вызов vDSP_ctoz в демонстрационном коде, на который вы ссылаетесь, но вы бы использовали vDSP_ctozD для двойной точности. (Если вам не нужна двойная точность, используйте float, Это будет значительно быстрее в процедурах FFT и других объемных работах.)

Прежде чем выполнять FFT с vDSP, вы должны получить объект установки, вызвав vDSP_create_fftsetupD, как показано в демонстрационном коде. Чтобы выполнить БПФ, вы вызываете vDSP_fft2d_zripD. Объект установки освобождается путем вызова vDPS_destroy_fftsetupD.

Создание и уничтожение вызовов являются дорогостоящими и должны выполняться редко. Их следует использовать, создавая настройку на ранней стадии вашей программы и используя ее повторно с вызовами FFT.

Данные, возвращаемые vDSP_fft2d_zripD, упакованы в необычном формате, и вам нужно будет обратиться к этой документации для получения информации об этом.