Chong Zhang
2023-01-04 7836bee517a678192890a02449ef9aa7fe89f8fb
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
# Copyright (c) Alibaba, Inc. and its affiliates.
# Part of the implementation is borrowed from espnet/espnet.
"""Iterable dataset module."""
import copy
from io import StringIO
from pathlib import Path
from typing import Callable, Collection, Dict, Iterator, Tuple, Union
 
import kaldiio
import numpy as np
import soundfile
import torch
from funasr.datasets.dataset import ESPnetDataset
from torch.utils.data.dataset import IterableDataset
from typeguard import check_argument_types
 
from funasr.utils import wav_utils
 
 
def load_kaldi(input):
    retval = kaldiio.load_mat(input)
    if isinstance(retval, tuple):
        assert len(retval) == 2, len(retval)
        if isinstance(retval[0], int) and isinstance(retval[1], np.ndarray):
            # sound scp case
            rate, array = retval
        elif isinstance(retval[1], int) and isinstance(retval[0], np.ndarray):
            # Extended ark format case
            array, rate = retval
        else:
            raise RuntimeError(
                f'Unexpected type: {type(retval[0])}, {type(retval[1])}')
 
        # Multichannel wave fie
        # array: (NSample, Channel) or (Nsample)
 
    else:
        # Normal ark case
        assert isinstance(retval, np.ndarray), type(retval)
        array = retval
    return array
 
 
DATA_TYPES = {
    'sound':
    lambda x: soundfile.read(x)[0],
    'kaldi_ark':
    load_kaldi,
    'npy':
    np.load,
    'text_int':
    lambda x: np.loadtxt(StringIO(x), ndmin=1, dtype=np.long, delimiter=' '),
    'csv_int':
    lambda x: np.loadtxt(StringIO(x), ndmin=1, dtype=np.long, delimiter=','),
    'text_float':
    lambda x: np.loadtxt(StringIO(x), ndmin=1, dtype=np.float32, delimiter=' '
                         ),
    'csv_float':
    lambda x: np.loadtxt(StringIO(x), ndmin=1, dtype=np.float32, delimiter=','
                         ),
    'text':
    lambda x: x,
}
 
 
class IterableESPnetDatasetModelScope(IterableDataset):
    """Pytorch Dataset class for ESPNet.
 
    Examples:
        >>> dataset = IterableESPnetDataset([('wav.scp', 'input', 'sound'),
        ...                                  ('token_int', 'output', 'text_int')],
        ...                                )
        >>> for uid, data in dataset:
        ...     data
        {'input': per_utt_array, 'output': per_utt_array}
    """
    def __init__(self,
                 path_name_type_list: Collection[Tuple[any, str, str]],
                 preprocess: Callable[[str, Dict[str, np.ndarray]],
                                      Dict[str, np.ndarray]] = None,
                 float_dtype: str = 'float32',
                 int_dtype: str = 'long',
                 key_file: str = None,
                 sample_rate: Union[dict, int] = 16000):
        assert check_argument_types()
        if len(path_name_type_list) == 0:
            raise ValueError(
                '1 or more elements are required for "path_name_type_list"')
 
        self.preprocess = preprocess
 
        self.float_dtype = float_dtype
        self.int_dtype = int_dtype
        self.key_file = key_file
        self.sample_rate = sample_rate
 
        self.debug_info = {}
        non_iterable_list = []
        self.path_name_type_list = []
 
        path_list = path_name_type_list[0]
        name = path_name_type_list[1]
        _type = path_name_type_list[2]
        if name in self.debug_info:
            raise RuntimeError(f'"{name}" is duplicated for data-key')
        self.debug_info[name] = path_list, _type
        #        for path, name, _type in path_name_type_list:
        for path in path_list:
            self.path_name_type_list.append((path, name, _type))
 
        if len(non_iterable_list) != 0:
            # Some types doesn't support iterable mode
            self.non_iterable_dataset = ESPnetDataset(
                path_name_type_list=non_iterable_list,
                preprocess=preprocess,
                float_dtype=float_dtype,
                int_dtype=int_dtype,
            )
        else:
            self.non_iterable_dataset = None
 
        self.apply_utt2category = False
 
    def has_name(self, name) -> bool:
        return name in self.debug_info
 
    def names(self) -> Tuple[str, ...]:
        return tuple(self.debug_info)
 
    def __repr__(self):
        _mes = self.__class__.__name__
        _mes += '('
        for name, (path, _type) in self.debug_info.items():
            _mes += f'\n  {name}: {{"path": "{path}", "type": "{_type}"}}'
        _mes += f'\n  preprocess: {self.preprocess})'
        return _mes
 
    def __iter__(
            self) -> Iterator[Tuple[Union[str, int], Dict[str, np.ndarray]]]:
        torch.set_printoptions(profile='default')
        count = len(self.path_name_type_list)
        for idx in range(count):
            # 2. Load the entry from each line and create a dict
            data = {}
            # 2.a. Load data streamingly
 
            # value:  /home/fsc/code/MaaS/MaaS-lib-nls-asr/data/test/audios/asr_example.wav
            value = self.path_name_type_list[idx][0]['file']
            uid = self.path_name_type_list[idx][0]['key']
            # name:  speech
            name = self.path_name_type_list[idx][1]
            _type = self.path_name_type_list[idx][2]
            func = DATA_TYPES[_type]
            array = func(value)
 
            # 2.b. audio resample
            if _type == 'sound':
                audio_sr: int = 16000
                model_sr: int = 16000
                if isinstance(self.sample_rate, int):
                    model_sr = self.sample_rate
                else:
                    if 'audio_sr' in self.sample_rate:
                        audio_sr = self.sample_rate['audio_sr']
                    if 'model_sr' in self.sample_rate:
                        model_sr = self.sample_rate['model_sr']
                array = wav_utils.torch_resample(array, audio_sr, model_sr)
 
            # array:  [ 1.25122070e-03  ... ]
            data[name] = array
 
            # 3. [Option] Apply preprocessing
            #   e.g. espnet2.train.preprocessor:CommonPreprocessor
            if self.preprocess is not None:
                data = self.preprocess(uid, data)
                # data:  {'speech': array([ 1.25122070e-03 ... 6.10351562e-03])}
 
            # 4. Force data-precision
            for name in data:
                # value is np.ndarray data
                value = data[name]
                if not isinstance(value, np.ndarray):
                    raise RuntimeError(
                        f'All values must be converted to np.ndarray object '
                        f'by preprocessing, but "{name}" is still {type(value)}.'
                    )
 
                # Cast to desired type
                if value.dtype.kind == 'f':
                    value = value.astype(self.float_dtype)
                elif value.dtype.kind == 'i':
                    value = value.astype(self.int_dtype)
                else:
                    raise NotImplementedError(
                        f'Not supported dtype: {value.dtype}')
                data[name] = value
 
            yield uid, data
 
        if count == 0:
            raise RuntimeError('No iteration')
 
 
class IterableESPnetBytesModelScope(IterableDataset):
    """Pytorch audio bytes class for ESPNet.
 
    Examples:
        >>> dataset = IterableESPnetBytes([('audio bytes', 'input', 'sound'),
        ...                                ('token_int', 'output', 'text_int')],
        ...                                )
        >>> for uid, data in dataset:
        ...     data
        {'input': per_utt_array, 'output': per_utt_array}
    """
    def __init__(self,
                 path_name_type_list: Collection[Tuple[any, str, str]],
                 preprocess: Callable[[str, Dict[str, np.ndarray]],
                                      Dict[str, np.ndarray]] = None,
                 float_dtype: str = 'float32',
                 int_dtype: str = 'long',
                 key_file: str = None,
                 sample_rate: Union[dict, int] = 16000):
        assert check_argument_types()
        if len(path_name_type_list) == 0:
            raise ValueError(
                '1 or more elements are required for "path_name_type_list"')
 
        self.preprocess = preprocess
 
        self.float_dtype = float_dtype
        self.int_dtype = int_dtype
        self.key_file = key_file
        self.sample_rate = sample_rate
 
        self.debug_info = {}
        non_iterable_list = []
        self.path_name_type_list = []
 
        audio_data = path_name_type_list[0]
        name = path_name_type_list[1]
        _type = path_name_type_list[2]
        if name in self.debug_info:
            raise RuntimeError(f'"{name}" is duplicated for data-key')
        self.debug_info[name] = audio_data, _type
        self.path_name_type_list.append((audio_data, name, _type))
 
        if len(non_iterable_list) != 0:
            # Some types doesn't support iterable mode
            self.non_iterable_dataset = ESPnetDataset(
                path_name_type_list=non_iterable_list,
                preprocess=preprocess,
                float_dtype=float_dtype,
                int_dtype=int_dtype,
            )
        else:
            self.non_iterable_dataset = None
 
        self.apply_utt2category = False
 
        if float_dtype == 'float32':
            self.np_dtype = np.float32
 
    def has_name(self, name) -> bool:
        return name in self.debug_info
 
    def names(self) -> Tuple[str, ...]:
        return tuple(self.debug_info)
 
    def __repr__(self):
        _mes = self.__class__.__name__
        _mes += '('
        for name, (path, _type) in self.debug_info.items():
            _mes += f'\n  {name}: {{"path": "{path}", "type": "{_type}"}}'
        _mes += f'\n  preprocess: {self.preprocess})'
        return _mes
 
    def __iter__(
            self) -> Iterator[Tuple[Union[str, int], Dict[str, np.ndarray]]]:
 
        torch.set_printoptions(profile='default')
        # 2. Load the entry from each line and create a dict
        data = {}
        # 2.a. Load data streamingly
 
        value = self.path_name_type_list[0][0]
        uid = 'pcm_data'
        # name:  speech
        name = self.path_name_type_list[0][1]
        _type = self.path_name_type_list[0][2]
        func = DATA_TYPES[_type]
        # array:  [ 1.25122070e-03  ... ]
        #        data[name] = np.frombuffer(value, dtype=self.np_dtype)
 
        # 2.b. byte(PCM16) to float32
        middle_data = np.frombuffer(value, dtype=np.int16)
        middle_data = np.asarray(middle_data)
        if middle_data.dtype.kind not in 'iu':
            raise TypeError("'middle_data' must be an array of integers")
        dtype = np.dtype('float32')
        if dtype.kind != 'f':
            raise TypeError("'dtype' must be a floating point type")
 
        i = np.iinfo(middle_data.dtype)
        abs_max = 2**(i.bits - 1)
        offset = i.min + abs_max
        array = np.frombuffer((middle_data.astype(dtype) - offset) / abs_max,
                              dtype=self.np_dtype)
 
        # 2.c. audio resample
        if _type == 'sound':
            audio_sr: int = 16000
            model_sr: int = 16000
            if isinstance(self.sample_rate, int):
                model_sr = self.sample_rate
            else:
                if 'audio_sr' in self.sample_rate:
                    audio_sr = self.sample_rate['audio_sr']
                if 'model_sr' in self.sample_rate:
                    model_sr = self.sample_rate['model_sr']
            array = wav_utils.torch_resample(array, audio_sr, model_sr)
 
        data[name] = array
 
        # 3. [Option] Apply preprocessing
        #   e.g. espnet2.train.preprocessor:CommonPreprocessor
        if self.preprocess is not None:
            data = self.preprocess(uid, data)
            # data:  {'speech': array([ 1.25122070e-03 ... 6.10351562e-03])}
 
        # 4. Force data-precision
        for name in data:
            # value is np.ndarray data
            value = data[name]
            if not isinstance(value, np.ndarray):
                raise RuntimeError(
                    f'All values must be converted to np.ndarray object '
                    f'by preprocessing, but "{name}" is still {type(value)}.')
 
            # Cast to desired type
            if value.dtype.kind == 'f':
                value = value.astype(self.float_dtype)
            elif value.dtype.kind == 'i':
                value = value.astype(self.int_dtype)
            else:
                raise NotImplementedError(
                    f'Not supported dtype: {value.dtype}')
            data[name] = value
 
        yield uid, data