package audio

import (
	"math"
	"math/cmplx"
)

// fft выполняет БПФ по основанию 2 in-place (Кули-Тьюки, прореживание
// по времени). len(x) должна быть степенью двойки — вызывающий код
// (Spectrogram) сам округляет размер окна до ближайшей степени двойки.
//
// Классический учебный алгоритм: сначала битовая реверсия элементов
// (переставляет их в порядок, в котором рекурсивный Кули-Тьюки строил
// бы их снизу вверх, но без рекурсии и лишних аллокаций), затем
// итеративные "бабочки" по возрастающим длинам блоков (2, 4, 8, ..., n).
func fft(x []complex128) {
	n := len(x)
	if n <= 1 {
		return
	}

	for i, j := 1, 0; i < n; i++ {
		bit := n >> 1
		for ; j&bit != 0; bit >>= 1 {
			j ^= bit
		}
		j ^= bit
		if i < j {
			x[i], x[j] = x[j], x[i]
		}
	}

	for length := 2; length <= n; length <<= 1 {
		angle := -2 * math.Pi / float64(length)
		wlen := cmplx.Exp(complex(0, angle))
		for i := 0; i < n; i += length {
			w := complex(1.0, 0.0)
			half := length / 2
			for j := 0; j < half; j++ {
				u := x[i+j]
				v := x[i+j+half] * w
				x[i+j] = u + v
				x[i+j+half] = u - v
				w *= wlen
			}
		}
	}
}

// hannWindow — стандартное окно Ханна: сглаживает края каждого
// STFT-окна перед БПФ, снижая "утечку спектра" (артефакты от резкого
// обрыва сигнала на границе окна, которые иначе размазывают чёткие
// частотные линии в шум).
func hannWindow(n int) []float64 {
	w := make([]float64, n)
	if n == 1 {
		w[0] = 1
		return w
	}
	for i := 0; i < n; i++ {
		w[i] = 0.5 * (1 - math.Cos(2*math.Pi*float64(i)/float64(n-1)))
	}
	return w
}

// nextPowerOfTwo округляет вверх до ближайшей степени двойки — БПФ
// в этой реализации требует именно такой размер.
func nextPowerOfTwo(n int) int {
	if n < 1 {
		return 1
	}
	p := 1
	for p < n {
		p <<= 1
	}
	return p
}