-
Notifications
You must be signed in to change notification settings - Fork 0
Expand file tree
/
Copy pathDCT.html
More file actions
746 lines (654 loc) · 32.7 KB
/
DCT.html
File metadata and controls
746 lines (654 loc) · 32.7 KB
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586
587
588
589
590
591
592
593
594
595
596
597
598
599
600
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
613
614
615
616
617
618
619
620
621
622
623
624
625
626
627
628
629
630
631
632
633
634
635
636
637
638
639
640
641
642
643
644
645
646
647
648
649
650
651
652
653
654
655
656
657
658
659
660
661
662
663
664
665
666
667
668
669
670
671
672
673
674
675
676
677
678
679
680
681
682
683
684
685
686
687
688
689
690
691
692
693
694
695
696
697
698
699
700
701
702
703
704
705
706
707
708
709
710
711
712
713
714
715
716
717
718
719
720
721
722
723
724
725
726
727
728
729
730
731
732
733
734
735
736
737
738
739
740
741
742
743
744
745
746
<!DOCTYPE html>
<html lang="uk">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
<title>DCT Visualizer + Audio</title>
<style>
:root {
--bg: #121212;
--panel: #1e1e1e;
--accent: #00bcd4; /* Cyan for Frequency */
--signal: #ffffff;
--product-pos: #4caf50; /* Green */
--product-neg: #f44336; /* Red */
--text: #e0e0e0;
--grid: #333;
--active-play: #ffeb3b; /* Yellow for play state */
}
body {
font-family: 'Segoe UI', Consolas, monospace;
background-color: var(--bg);
color: var(--text);
margin: 0;
padding: 20px;
display: flex;
flex-direction: column;
align-items: center;
}
h1, h2, h3 { margin: 0 0 10px 0; font-weight: 300; }
h1 { color: var(--accent); text-align: center; }
p { color: #aaa; max-width: 900px; text-align: center; margin-bottom: 20px; }
/* Layout */
.container {
display: grid;
grid-template-columns: 1fr 1fr;
gap: 15px;
max-width: 1200px;
width: 100%;
}
.panel {
background: var(--panel);
border: 1px solid #333;
border-radius: 8px;
padding: 15px;
display: flex;
flex-direction: column;
}
.full-width { grid-column: span 2; }
/* Canvas */
canvas {
background: #000;
border-radius: 4px;
width: 100%;
cursor: crosshair;
display: block;
}
.spectrum-canvas { cursor: pointer; }
/* Controls */
.controls {
display: flex;
gap: 10px;
flex-wrap: wrap;
justify-content: center;
margin-bottom: 15px;
background: #252525;
padding: 10px;
border-radius: 8px;
}
button, select {
background: #37474f;
color: white;
border: 1px solid #555;
padding: 8px 15px;
border-radius: 4px;
cursor: pointer;
font-family: inherit;
transition: 0.2s;
}
button:hover { background: #455a64; border-color: var(--accent); }
button.active { background: var(--accent); color: black; font-weight: bold; }
/* Audio Button Specifics */
button.audio-on {
background: var(--active-play);
color: black;
font-weight: bold;
border-color: #fff;
animation: pulse 2s infinite;
}
@keyframes pulse {
0% { box-shadow: 0 0 0 0 rgba(255, 235, 59, 0.4); }
70% { box-shadow: 0 0 0 10px rgba(255, 235, 59, 0); }
100% { box-shadow: 0 0 0 0 rgba(255, 235, 59, 0); }
}
/* Legend & Info */
.legend {
display: flex;
gap: 15px;
font-size: 0.85rem;
margin-bottom: 5px;
color: #bbb;
}
.dot { width: 10px; height: 10px; display: inline-block; border-radius: 50%; margin-right: 5px; }
.math-block {
background: #000;
padding: 10px;
border-left: 4px solid var(--accent);
font-family: 'Courier New', monospace;
margin-top: 10px;
color: #81d4fa;
font-size: 0.9rem;
}
/* Analysis Grid inside the bottom panel */
.analysis-layout {
display: grid;
grid-template-columns: 3fr 1fr;
gap: 10px;
}
.sum-box {
display: flex;
flex-direction: column;
justify-content: center;
align-items: center;
background: #2a2a2a;
border-radius: 6px;
text-align: center;
}
.big-number { font-size: 1.8rem; font-weight: bold; margin: 10px 0; }
.pos-val { color: var(--product-pos); }
.neg-val { color: var(--product-neg); }
@media (max-width: 800px) {
.container { grid-template-columns: 1fr; }
.full-width { grid-column: span 1; }
.analysis-layout { grid-template-columns: 1fr; }
}
</style>
</head>
<body>
<h1>Дискретне косинусне перетворення (DCT)</h1>
<p>
Міняйте графік і <b>слухайте</b> спектр! 1-ша гармоніка = 110Гц (Бас).<br>
Дискретне перетворення — це розкладання звуку на чисті тони.
</p>
</details>
<details style="background: #1a1a1a; border: 1px solid #333; border-radius: 8px; margin: 20px 0; width: 100%; max-width: 800px; overflow: hidden;">
<summary style="padding: 15px; cursor: pointer; background: #222; font-weight: bold; color: #00E5FF; user-select: none;">
Теоретична довідка
</summary>
<div style="padding: 20px; line-height: 1.6; color: #ddd; font-family: 'Segoe UI', sans-serif;">
<style>
/* Стилізація під MathJax/LaTeX */
.math-font { font-family: 'Times New Roman', Times, serif; font-size: 1.1em; }
.math-var { font-style: italic; }
.math-vec { font-weight: bold; font-style: italic; }
.math-block {
display: block;
background: #111;
padding: 15px;
border-radius: 4px;
text-align: center;
margin: 10px 0;
border-left: 3px solid #4CAF50;
font-family: 'Times New Roman', serif;
font-size: 1.2em;
}
.sum-symbol { font-size: 1.2em; position: relative; top: 2px; }
.sub { font-size: 0.7em; vertical-align: sub; margin-left: 1px; }
.sup { font-size: 0.7em; vertical-align: super; margin-left: 1px; }
.fraction { display: inline-block; text-align: center; vertical-align: middle; margin: 0 5px; font-size: 0.9em; }
.fraction > span { display: block; padding: 0 2px; }
.fraction span.bottom { border-top: 1px solid #ddd; }
.comparison-box {
background: #2a2a2a;
padding: 15px;
border-left: 4px solid #FFC107;
margin-top: 20px;
}
.comparison-title { color: #FFC107; font-weight: bold; margin-bottom: 10px; display: block; }
</style>
<h3 style="margin-top: 0; color: #fff; font-weight: 300;">1. Пряме перетворення (Analysis)</h3>
<p>
Перетворення масиву <span class="math-font"><span class="math-vec">x</span></span> (часовий домен) у масив коефіцієнтів <span class="math-font"><span class="math-vec">X</span></span> (частотний домен).<br>
Це операція <b>скалярного добутку</b> вхідного сигналу на базисні функції косинуса.
</p>
<div class="math-block">
<span class="math-var">X</span>[<span class="math-var">k</span>] =
<span class="math-var">c</span>[<span class="math-var">k</span>]
<span class="sum-symbol">∑</span><span class="sub" style="margin-right:5px">n=0</span><span class="sup" style="margin-left:-15px">N-1</span>
<span class="math-var">x</span>[<span class="math-var">n</span>] ⋅
cos<span style="font-size:1.2em">(</span>
<div class="fraction">
<span>π</span>
<span class="bottom"><span class="math-var">N</span></span>
</div>
(<span class="math-var">n</span> + <span class="fraction"><span>1</span><span class="bottom">2</span></span>) <span class="math-var">k</span>
<span style="font-size:1.2em">)</span>
</div>
<div style="font-size: 0.9em; color: #aaa; margin-bottom: 20px;">
Де <span class="math-font"><span class="math-var">N</span></span> — кількість відліків, а <span class="math-font"><span class="math-var">c</span>[<span class="math-var">k</span>]</span> — нормувальний множник (щоб зберегти енергію сигналу).
</div>
<h3 style="margin-top: 20px; color: #fff; font-weight: 300;">2. Зворотне перетворення (Synthesis)</h3>
<p>
Відновлення сигналу шляхом <b>зваженої суми</b> базисних хвиль. Кожен коефіцієнт <span class="math-font"><span class="math-var">X</span>[<span class="math-var">k</span>]</span> виступає "вагою" для відповідної частоти.
</p>
<div class="math-block">
<span class="math-var">x</span>[<span class="math-var">n</span>] =
<span class="sum-symbol">∑</span><span class="sub" style="margin-right:5px">k=0</span><span class="sup" style="margin-left:-15px">N-1</span>
<span class="math-var">c</span>[<span class="math-var">k</span>]
<span class="math-var">X</span>[<span class="math-var">k</span>] ⋅
cos<span style="font-size:1.2em">(</span>...<span style="font-size:1.2em">)</span>
</div>
<p>
Спектр — це відображення сигналу в іншій системі координат (в частотному домені). Те, як він виглядає, залежить від "Ядра" (функції, на яку ми множимо сигнал):
</p>
<ul style="padding-left: 20px;">
<li style="margin-bottom:10px;"><b>Ядро DFT (Обертання):</b> Базис — спіралі в комплексній площині. Ідеально для аналізу періодичних процесів (фізика хвиль). Але на краях блоків виникають розриви ("сходинки"), що породжує паразитні частоти.</li>
<li style="margin-bottom:10px;"><b>Ядро DCT (Стоячі хвилі):</b> Базис — косинуси. Завдяки "дзеркальному" ефекту, DCT забезпечує <b>плавний перехід</b> на краях блоків. Це дозволяє сконцентрувати всю енергію фотографії у лівому куті спектру (низькі частоти).</li>
<li><b>Ядро Wavelet (Сплески):</b> Базис — короткі імпульси. На відміну від синусів, які нескінченні у часі, вейвлети локалізовані. Вони показують <i>де саме</i> стався стрибок сигналу. (JPEG 2000).</li>
</ul>
<div class="comparison-box">
<span class="comparison-title">Ввідмінність DCTі DFT?</span>
<p>
Коли ви почнете вивчати <b>DFT (Дискретне Перетворення Фур'є)</b>, ви побачите комплексні числа (<span class="math-font">e<sup style="font-size:0.7em">-iωt</sup></span>). Ось як підготувати свою інтуїцію:
</p>
<ul style="padding-left: 20px; margin: 0;">
<li style="margin-bottom: 10px;">
<b></b> DCT працює лише з <i>дійсними</i> числами (тільки косинуси). DFT працює з <i>комплексними</i> (синус + косинус).
<br><small style="color:#aaa">У DCT ми можемо змінювати лише амплітуду хвилі. У DFT ми використовуємо пару чисел (Re, Im), щоб крутити "фазу" (зсувати хвилю вліво-вправо).</small>
</li>
<li style="margin-bottom: 10px;">
<b>Парність:</b>
Математично DCT передбачає, що сигнал <b>парно віддзеркалений</b> за межами свого вікна (mirroring). Це дозволяє уникнути різких стрибків на краях.
<br>
DFT ж вважає, що сигнал просто <b>повторюється</b> (periodic wrapping), через що виникають розриви (відомі як spectral leakage), які потребують віконних функцій.
</li>
<li>
<b>Мета в IT:</b> DCT краще "пакує" енергію реальних сигналів (фото, звук) у меншу кількість коефіцієнтів, тому воно є стандартом для JPEG та MP3. DFT використовується там, де важлива фаза та фізика процесів.
</li>
<span class="warning-title">Артефакти стиснення з втратами (Lossy Compression)</span>
<p style="margin:0">
Коли ми видаляємо частину спектру (гармоніки низької амплітуди) для економії місця, виникають:
<br>
1. <b>Ringing (Дзвін):</b> Різкі межі об'єктів "обростають" хвилями (ефект Гіббса), бо ми прибрали гармоніки, які відповідали за гостроту кута.
<br>
2. <b>Blocking (Квадратики):</b> Оскільки ми обробляємо зображення шматками по 8 точок незалежно, помилки квантування призводять до того, що яскравість на стику сусідніх блоків не співпадає. Ми бачимо це як "сітку" на перетиснених JPEG.
</p>
</ul>
</div>
</div>
</details>
<div class="controls">
<div style="display:flex; align-items:center; gap:10px; margin-right:20px; border-right:1px solid #555; padding-right:20px;">
<label>Розмір (N):</label>
<select id="nSelect" onchange="changeN()">
<option value="4">4 (Lo-Fi)</option>
<option value="8" >8 (JPEG)</option>
<option value="16"selected>16 (Rich)</option>
<option value="32">32 (Smooth)</option>
</select>
</div>
<button id="btnAudio" onclick="toggleAudio()" style="min-width: 140px;">🔈 Play (110Hz)</button>
<div style="border-right:1px solid #555; height: 30px; margin: 0 10px;"></div>
<button onclick="setPreset('zero')">Імпульс</button>
<button onclick="setPreset('cosine1')">Чистий тон</button>
<button onclick="setPreset('cosineMix')">Акорд</button>
<button onclick="setPreset('square')">Меандр</button>
<button onclick="setPreset('saw')">Пилка (Saw)</button>
<button onclick="setPreset('random')">Шум</button>
</div>
<div class="container">
<div class="panel">
<div style="display:flex; justify-content:space-between; align-items:center;">
<h3>1. Дискретизована хвиля</h3>
<button onclick="animateSynthesis()" id="animBtn" style="font-size:0.8rem; padding:4px 10px;">▶ Анімація (IDCT)</button>
</div>
<div class="legend">
<span><span class="dot" style="background:white"></span>Вхідний сигнал x[n]</span>
<span><span class="dot" style="background:#FFC107"></span>Синтезована хвиля</span>
</div>
<canvas id="canvasInput" height="220"></canvas>
<div style="font-size:0.8rem; color:#777; margin-top:5px;">Малюйте мишкою, щоб змінити тембр звуку в реальному часі!</div>
</div>
<div class="panel">
<h3>2. Спектр (Амплітуди косинусів - гармоніки)</h3>
<div class="legend">
<span><span class="dot" style="background:var(--accent)"></span>Гучність частоти X[k]</span>
</div>
<canvas id="canvasFreq" class="spectrum-canvas" height="220"></canvas>
<div style="font-size:0.8rem; color:#777; margin-top:5px;">Кожен стовпчик — це окремий генератор звуку (Oscillator).</div>
</div>
<div class="panel full-width" id="analysisPanel">
<h3>3. Декомпозиція: Як знайдено X[<span id="lblK">0</span>]? (клікайте на гармоніки в спектрі)</h3>
<div class="analysis-layout">
<div>
<canvas id="canvasAnal" height="300"></canvas>
</div>
<div class="sum-box">
<div style="font-size:0.9rem; color:#bbb">Скалярний добуток</div>
<div class="math-block" style="width:90%; box-sizing:border-box; background:#111; text-align:center;">
sum += x[n] * cos[n]
</div>
<div style="margin-top:15px; color:#888; font-size:0.8rem;">Результат:</div>
<div class="big-number" id="lblSum">0.00</div>
<div id="lblSumDesc" style="font-size:0.8rem;"></div>
</div>
</div>
</div>
</div>
<script>
// --- Config & State ---
let N = 16;
let signal = [];
let dctCoeffs = [];
let selectedK = 1; // Те, що вибрав користувач для аналізу
// Canvas Contexts
const cvIn = document.getElementById('canvasInput');
const ctxIn = cvIn.getContext('2d');
const cvFreq = document.getElementById('canvasFreq');
const ctxFreq = cvFreq.getContext('2d');
const cvAnal = document.getElementById('canvasAnal');
const ctxAnal = cvAnal.getContext('2d');
// UI Elements
const lblK = document.getElementById('lblK');
const lblSum = document.getElementById('lblSum');
const lblSumDesc = document.getElementById('lblSumDesc');
// Animation State
let isAnimating = false;
let animStep = -1;
// --- AUDIO ENGINE STATE ---
let audioCtx = null;
let oscillators = [];
let isAudioPlaying = false;
const BASE_FREQ = 110;
const MASTER_VOL = 0.005;
// --- Initialization ---
function init() {
[cvIn, cvFreq, cvAnal].forEach(c => {
c.width = c.clientWidth;
});
if (signal.length !== N) {
signal = new Array(N).fill(0).map((_, i) => Math.cos((Math.PI/N)*(i+0.5)*1) * 80);
}
updateAll();
}
function changeN() {
stopAudio();
N = parseInt(document.getElementById('nSelect').value);
signal = [];
selectedK = 1;
if(selectedK >= N) selectedK = N-1;
init();
}
function setPreset(type) {
signal = new Array(N).fill(0);
for(let i=0; i<N; i++) {
let val = 0;
if(type === 'zero') val = (i === Math.floor(N/3)) ? 150 : 0;
else if(type === 'cosine1') val = Math.cos((Math.PI/N)*(i+0.5)*3) * 100;
else if(type === 'cosineMix') val = (Math.cos((Math.PI/N)*(i+0.5)*1) * 40)*0.6 + (Math.cos((Math.PI/N)*(i+0.5)*3) * 40)*0.2 +(Math.cos((Math.PI/N)*(i+0.5)*4) * 40)*0.3 +(Math.cos((Math.PI/N)*(i+0.5)*5) * 40)*0.5 ;
else if(type === 'square') val = (i < N/2) ? 80 : -80;
else if(type === 'saw') val = (i<(N/2)) ? -80 + (160 * i/N):-160 + (160 * i/N);
else if(type === 'random') val = (Math.random()-0.5)*200;
signal[i] = val;
}
updateAll();
}
// --- Math Core (DCT-II) ---
function computeDCT() {
let X = new Array(N).fill(0);
for(let k=0; k<N; k++) {
let sum = 0;
let alpha = (k===0) ? 1/Math.sqrt(N) : Math.sqrt(2/N);
for(let n=0; n<N; n++) {
let basis = Math.cos((Math.PI/N)*(n+0.5)*k);
sum += signal[n] * basis;
}
X[k] = sum * alpha;
}
return X;
}
// --- AUDIO FUNCTIONS ---
function toggleAudio() {
if (isAudioPlaying) stopAudio(); else startAudio();
}
function startAudio() {
if (!window.AudioContext && !window.webkitAudioContext) {
alert("Web Audio API не підтримується"); return;
}
if (!audioCtx) audioCtx = new (window.AudioContext || window.webkitAudioContext)();
const btn = document.getElementById('btnAudio');
btn.classList.add('audio-on');
btn.innerText = "🔊 Stop Audio";
isAudioPlaying = true;
oscillators = [];
const compressor = audioCtx.createDynamicsCompressor();
compressor.threshold.value = -10;
compressor.connect(audioCtx.destination);
const real = new Float32Array([0, 1]);
const imag = new Float32Array([0, 0]);
const cosineWave = audioCtx.createPeriodicWave(real, imag);
for(let k=1; k<N; k++) {
const osc = audioCtx.createOscillator();
const gain = audioCtx.createGain();
gain.gain.value = 0;
osc.setPeriodicWave(cosineWave);
osc.frequency.value = k * BASE_FREQ;
osc.connect(gain);
gain.connect(compressor);
osc.start();
oscillators.push({ osc: osc, gain: gain, k: k });
}
updateAudioEngine();
}
function stopAudio() {
isAudioPlaying = false;
oscillators.forEach(o => {
try {
o.gain.gain.setTargetAtTime(0, audioCtx.currentTime, 0.05);
o.osc.stop(audioCtx.currentTime + 0.1);
} catch(e) {}
});
oscillators = [];
const btn = document.getElementById('btnAudio');
btn.classList.remove('audio-on');
btn.innerText = "🔈 Play (110Hz)";
}
function updateAudioEngine() {
if (!isAudioPlaying) return;
oscillators.forEach(item => {
let val = dctCoeffs[item.k];
let targetGain = val * MASTER_VOL;
item.gain.gain.setTargetAtTime(targetGain, audioCtx.currentTime, 0.1);
});
}
// --- Drawing Functions ---
function drawGrid(ctx, w, h) {
ctx.strokeStyle = '#333';
ctx.lineWidth = 1;
ctx.setLineDash([]);
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(0, h/2); ctx.lineTo(w, h/2);
let step = w / N;
for(let i=1; i<N; i++) {
ctx.moveTo(i*step, 0); ctx.lineTo(i*step, h);
}
ctx.stroke();
}
function drawInput() {
const w = cvIn.width;
const h = cvIn.height;
ctxIn.clearRect(0,0,w,h);
drawGrid(ctxIn, w, h);
let step = w / N;
// 1. Анімація поточної гармоніки (Пунктир)
if (isAnimating && animStep >= 0 && animStep < N) {
ctxIn.beginPath();
ctxIn.strokeStyle = '#00E5FF';
ctxIn.lineWidth = 2;
ctxIn.setLineDash([5, 5]);
for(let px=0; px<=w; px+=2) {
let n_continuous = (px/w)*N - 0.5;
let k = animStep;
let alpha = (k===0) ? 1/Math.sqrt(N) : Math.sqrt(2/N);
let component = alpha * dctCoeffs[k] * Math.cos((Math.PI/N)*(n_continuous+0.5)*k);
let py = h/2 - component;
if(px===0) ctxIn.moveTo(px, py); else ctxIn.lineTo(px, py);
}
ctxIn.stroke();
ctxIn.setLineDash([]);
ctxIn.fillStyle = '#00E5FF';
ctxIn.font = '12px monospace';
ctxIn.fillText(`+ Add Harmonic k=${animStep}`, 10, 20);
}
// 2. Сума (Жовта)
let limit = isAnimating ? animStep : N-1;
ctxIn.beginPath();
ctxIn.strokeStyle = '#FFC107';
ctxIn.lineWidth = 3;
for(let px=0; px<=w; px+=2) {
let n_continuous = (px/w)*N - 0.5;
let y_val = 0;
for(let k=0; k <= limit; k++) {
let alpha = (k===0) ? 1/Math.sqrt(N) : Math.sqrt(2/N);
let basis = Math.cos((Math.PI/N)*(n_continuous+0.5)*k);
y_val += alpha * dctCoeffs[k] * basis;
}
let py = h/2 - y_val;
if(px===0) ctxIn.moveTo(px, py); else ctxIn.lineTo(px, py);
}
ctxIn.stroke();
// 3. Вхідний сигнал (Білі точки)
for(let i=0; i<N; i++) {
let x = i*step + step/2;
let y = h/2 - signal[i];
ctxIn.beginPath(); ctxIn.moveTo(x, h/2); ctxIn.lineTo(x, y);
ctxIn.strokeStyle = 'rgba(255,255,255,0.3)'; ctxIn.lineWidth = 2; ctxIn.stroke();
ctxIn.beginPath(); ctxIn.arc(x, y, 4, 0, Math.PI*2);
ctxIn.fillStyle = 'white'; ctxIn.fill();
}
}
function drawSpectrum() {
const w = cvFreq.width;
const h = cvFreq.height;
ctxFreq.clearRect(0,0,w,h);
ctxFreq.strokeStyle = '#444';
ctxFreq.setLineDash([]);
ctxFreq.beginPath(); ctxFreq.moveTo(0, h/2); ctxFreq.lineTo(w, h/2); ctxFreq.stroke();
let step = w / N;
let barW = step * 0.7;
for(let k=0; k<N; k++) {
let val = dctCoeffs[k];
let x = k*step + (step - barW)/2;
let y = h/2 - val;
// Логіка підсвічування
let isSelected = (k === selectedK); // Те, що вибрав юзер (для нижнього графіка)
let isPlaying = isAnimating && (k === animStep); // Те, що зараз грає (для верхнього графіка)
ctxFreq.fillStyle = (val >= 0) ? 'rgba(0, 188, 212, 0.5)' : 'rgba(244, 67, 54, 0.5)'; // Cyan / Red
// Якщо це вибір користувача - малюємо яскравим
if (isSelected) {
ctxFreq.fillStyle = '#FF4081';
// Біла рамка вибору
ctxFreq.strokeStyle = 'white';
ctxFreq.lineWidth = 2;
ctxFreq.strokeRect(x-2, Math.min(y, h/2)-2, barW+4, Math.abs(val)+4);
}
// Якщо це зараз анімується - жовтий маркер
if (isPlaying) {
ctxFreq.fillStyle = '#FFEB3B'; // Yellow
}
// Малюємо сам стовпчик
if(val >= 0) ctxFreq.fillRect(x, y, barW, val);
else ctxFreq.fillRect(x, h/2, barW, -val);
// Текст
ctxFreq.fillStyle = '#888';
ctxFreq.font = '10px sans-serif';
ctxFreq.textAlign = 'center';
let freqLabel = (k===0) ? "DC" : (k*110)+"Hz";
ctxFreq.fillText(k, x + barW/2, h - 15);
if(N <= 16) ctxFreq.fillText(freqLabel, x + barW/2, h - 3);
}
}
function drawAnalysis() {
// ВАЖЛИВО: Тут ми завжди використовуємо selectedK.
// Анімація верхнього графіка не повинна збивати аналіз нижнього.
let kToShow = selectedK;
const w = cvAnal.width;
const hTotal = cvAnal.height;
const hRow = hTotal / 3;
const step = w / N;
ctxAnal.clearRect(0,0,w,hTotal);
ctxAnal.font = "12px sans-serif"; ctxAnal.textBaseline = "top"; ctxAnal.fillStyle = "#aaa";
ctxAnal.fillText("1. Signal[n]", 5, 5);
ctxAnal.fillText(`2. Basis k=${kToShow} (Correlation)`, 5, hRow + 5);
ctxAnal.fillText("3. Product", 5, hRow*2 + 5);
let alpha = (kToShow===0) ? 1/Math.sqrt(N) : Math.sqrt(2/N);
for(let i=0; i<N; i++) {
let basisVal = Math.cos((Math.PI/N)*(i+0.5)*kToShow);
let prodVal = signal[i] * basisVal;
let cx = i*step + step/2;
// Row 1: Signal
let y1 = hRow/2 - signal[i]*0.4;
ctxAnal.beginPath(); ctxAnal.arc(cx, y1, 3, 0, Math.PI*2); ctxAnal.fillStyle='white'; ctxAnal.fill();
ctxAnal.strokeStyle='#333'; ctxAnal.beginPath(); ctxAnal.moveTo(0, hRow/2); ctxAnal.lineTo(w, hRow/2); ctxAnal.stroke();
ctxAnal.beginPath();
ctxAnal.moveTo(cx, hRow/2); // Починаємо від центру (нуля)
ctxAnal.lineTo(cx, y1); // Ведемо лінію до точки
ctxAnal.strokeStyle = 'rgba(255,255,255,0.9)'; // Напівпрозорий білий
ctxAnal.stroke()
// Row 2: Basis Function (Хвиля)
let y2Base = hRow + hRow/2;
ctxAnal.strokeStyle='#333'; ctxAnal.beginPath(); ctxAnal.moveTo(0, y2Base); ctxAnal.lineTo(w, y2Base); ctxAnal.stroke();
ctxAnal.beginPath(); ctxAnal.strokeStyle = '#00bcd4'; ctxAnal.lineWidth = 1;
for(let px=0; px<=w; px++) {
let n_c = (px/w)*N - 0.5;
let b = Math.cos((Math.PI/N)*(n_c+0.5)*kToShow);
ctxAnal.lineTo(px, y2Base - b*40);
}
ctxAnal.stroke();
// Точка на хвилі
let y2 = y2Base - basisVal*40;
ctxAnal.beginPath(); ctxAnal.arc(cx, y2, 3, 0, Math.PI*2); ctxAnal.fillStyle='#00bcd4'; ctxAnal.fill();
// Row 3: Добуток
let y3Base = hRow*2 + hRow/2;
ctxAnal.strokeStyle='#333'; ctxAnal.beginPath(); ctxAnal.moveTo(0, y3Base); ctxAnal.lineTo(w, y3Base); ctxAnal.stroke();
let pH = prodVal * 0.5;
let pY = y3Base - pH;
ctxAnal.fillStyle = prodVal >= 0 ? '#4caf50' : '#f44336';
let bw = step * 0.6;
if(prodVal >= 0) ctxAnal.fillRect(cx - bw/2, pY, bw, pH);
else ctxAnal.fillRect(cx - bw/2, y3Base, bw, -pH);
}
lblK.innerText = kToShow;
let finalVal = dctCoeffs[kToShow];
lblSum.innerText = finalVal ? finalVal.toFixed(2) : "0.00";
lblSumDesc.innerText = (Math.abs(finalVal) < 5) ? "Мала енергія" : "Значний вклад!";
}
function updateAll() {
dctCoeffs = computeDCT();
drawInput();
drawSpectrum();
drawAnalysis();
updateAudioEngine();
}
// --- Interactive Handlers ---
let isDragging = false;
cvIn.addEventListener('mousedown', (e) => { isDragging = true; handleInput(e); });
window.addEventListener('mouseup', () => isDragging = false);
cvIn.addEventListener('mousemove', (e) => { if(isDragging) handleInput(e); });
function handleInput(e) {
if(isAnimating) return;
const rect = cvIn.getBoundingClientRect();
const x = e.clientX - rect.left;
const y = e.clientY - rect.top;
const idx = Math.floor((x / cvIn.width) * N);
if(idx >= 0 && idx < N) {
let val = (cvIn.height/2 - y);
if(val > 100) val = 100; if(val < -100) val = -100;
signal[idx] = val;
updateAll();
// Ми НЕ змінюємо selectedK тут, щоб нижній графік не стрибав під час малювання
}
}
cvFreq.addEventListener('mousedown', (e) => {
const rect = cvFreq.getBoundingClientRect();
const x = e.clientX - rect.left;
const idx = Math.floor((x / cvFreq.width) * N);
if(idx >= 0 && idx < N) {
selectedK = idx;
updateAll();
// Тут ми явно оновлюємо нижній графік, бо юзер клікнув на спектр
}
});
window.animateSynthesis = () => {
if(isAnimating) return;
isAnimating = true;
animStep = 0;
const btn = document.getElementById('animBtn');
btn.disabled = true;
updateAll();
let interval = setInterval(() => {
animStep++;
if(animStep >= N) {
clearInterval(interval);
isAnimating = false;
animStep = -1;
btn.disabled = false;
}
updateAll();
}, 1000);
}
setTimeout(init, 100);
window.addEventListener('resize', init);
</script>
</body>
</html>