zhifu gao
2023-12-06 81acb17544a05424dff0ef74f3aeb2ce9866ba6a
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
#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-
 
# Copyright 2019 Shigeki Karita
#  Apache 2.0  (http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0)
 
"""Subsampling layer definition."""
import numpy as np
import torch
import torch.nn.functional as F
from funasr.modules.embedding import PositionalEncoding
import logging
from funasr.modules.streaming_utils.utils import sequence_mask
from funasr.modules.nets_utils import sub_factor_to_params, pad_to_len
from typing import Optional, Tuple, Union
import math
 
class TooShortUttError(Exception):
    """Raised when the utt is too short for subsampling.
 
    Args:
        message (str): Message for error catch
        actual_size (int): the short size that cannot pass the subsampling
        limit (int): the limit size for subsampling
 
    """
 
    def __init__(self, message, actual_size, limit):
        """Construct a TooShortUttError for error handler."""
        super().__init__(message)
        self.actual_size = actual_size
        self.limit = limit
 
 
def check_short_utt(ins, size):
    """Check if the utterance is too short for subsampling."""
    if isinstance(ins, Conv2dSubsampling2) and size < 3:
        return True, 3
    if isinstance(ins, Conv2dSubsampling) and size < 7:
        return True, 7
    if isinstance(ins, Conv2dSubsampling6) and size < 11:
        return True, 11
    if isinstance(ins, Conv2dSubsampling8) and size < 15:
        return True, 15
    return False, -1
 
 
class RWKVConvInput(torch.nn.Module):
    """Streaming ConvInput module definition.
    Args:
        input_size: Input size.
        conv_size: Convolution size.
        subsampling_factor: Subsampling factor.
        output_size: Block output dimension.
    """
 
    def __init__(
        self,
        input_size: int,
        conv_size: Union[int, Tuple],
        subsampling_factor: int = 4,
        conv_kernel_size: int = 3,
        output_size: Optional[int] = None,
    ) -> None:
        """Construct a ConvInput object."""
        super().__init__()
        if subsampling_factor == 1:
            conv_size1, conv_size2, conv_size3 = conv_size
 
            self.conv = torch.nn.Sequential(
                    torch.nn.Conv2d(1, conv_size1, conv_kernel_size, stride=1, padding=(conv_kernel_size-1)//2),
                    torch.nn.ReLU(),
                    torch.nn.Conv2d(conv_size1, conv_size1, conv_kernel_size, stride=[1, 2], padding=(conv_kernel_size-1)//2),
                    torch.nn.ReLU(),
                    torch.nn.Conv2d(conv_size1, conv_size2, conv_kernel_size, stride=1, padding=(conv_kernel_size-1)//2),
                    torch.nn.ReLU(),
                    torch.nn.Conv2d(conv_size2, conv_size2, conv_kernel_size, stride=[1, 2], padding=(conv_kernel_size-1)//2),
                    torch.nn.ReLU(),
                    torch.nn.Conv2d(conv_size2, conv_size3, conv_kernel_size, stride=1, padding=(conv_kernel_size-1)//2),
                    torch.nn.ReLU(),
                    torch.nn.Conv2d(conv_size3, conv_size3, conv_kernel_size, stride=[1, 2], padding=(conv_kernel_size-1)//2),
                    torch.nn.ReLU(),
            )
 
            output_proj = conv_size3 * ((input_size // 2) // 2)
 
            self.subsampling_factor = 1
 
            self.stride_1 = 1
 
            self.create_new_mask = self.create_new_vgg_mask
 
        else:
            conv_size1, conv_size2, conv_size3 = conv_size
 
            kernel_1 = int(subsampling_factor / 2)
 
            self.conv = torch.nn.Sequential(
                    torch.nn.Conv2d(1, conv_size1, conv_kernel_size, stride=1, padding=(conv_kernel_size-1)//2),
                    torch.nn.ReLU(),
                    torch.nn.Conv2d(conv_size1, conv_size1, conv_kernel_size, stride=[kernel_1, 2], padding=(conv_kernel_size-1)//2),
                    torch.nn.ReLU(),
                    torch.nn.Conv2d(conv_size1, conv_size2, conv_kernel_size, stride=1, padding=(conv_kernel_size-1)//2),
                    torch.nn.ReLU(),
                    torch.nn.Conv2d(conv_size2, conv_size2, conv_kernel_size, stride=[2, 2], padding=(conv_kernel_size-1)//2),
                    torch.nn.ReLU(),
                    torch.nn.Conv2d(conv_size2, conv_size3, conv_kernel_size, stride=1, padding=(conv_kernel_size-1)//2),
                    torch.nn.ReLU(),
                    torch.nn.Conv2d(conv_size3, conv_size3, conv_kernel_size, stride=1, padding=(conv_kernel_size-1)//2),
                    torch.nn.ReLU(),
            )
 
            output_proj = conv_size3 * ((input_size // 2) // 2)
 
            self.subsampling_factor = subsampling_factor
 
            self.create_new_mask = self.create_new_vgg_mask
 
            self.stride_1 = kernel_1
 
        self.min_frame_length = 7
 
        if output_size is not None:
            self.output = torch.nn.Linear(output_proj, output_size)
            self.output_size = output_size
        else:
            self.output = None
            self.output_size = output_proj
 
    def forward(
        self, x: torch.Tensor, mask: Optional[torch.Tensor], chunk_size: Optional[torch.Tensor]
    ) -> Tuple[torch.Tensor, torch.Tensor]:
        """Encode input sequences.
        Args:
            x: ConvInput input sequences. (B, T, D_feats)
            mask: Mask of input sequences. (B, 1, T)
        Returns:
            x: ConvInput output sequences. (B, sub(T), D_out)
            mask: Mask of output sequences. (B, 1, sub(T))
        """
        if mask is not None:
            mask = self.create_new_mask(mask)
            olens = max(mask.eq(0).sum(1))
 
        b, t, f = x.size()
        x = x.unsqueeze(1) # (b. 1. t. f)
 
        if chunk_size is not None:
            max_input_length = int(
                chunk_size * self.subsampling_factor * (math.ceil(float(t) / (chunk_size * self.subsampling_factor) ))
            )
            x = map(lambda inputs: pad_to_len(inputs, max_input_length, 1), x)
            x = list(x)
            x = torch.stack(x, dim=0)
            N_chunks = max_input_length // ( chunk_size * self.subsampling_factor)
            x = x.view(b * N_chunks, 1, chunk_size * self.subsampling_factor, f)
 
        x = self.conv(x)
 
        _, c, _, f = x.size()
        if chunk_size is not None:
            x = x.transpose(1, 2).contiguous().view(b, -1, c * f)[:,:olens,:]
        else:
            x = x.transpose(1, 2).contiguous().view(b, -1, c * f)
 
        if self.output is not None:
            x = self.output(x)
 
        return x, mask[:,:olens][:,:x.size(1)]
 
    def create_new_vgg_mask(self, mask: torch.Tensor) -> torch.Tensor:
        """Create a new mask for VGG output sequences.
        Args:
            mask: Mask of input sequences. (B, T)
        Returns:
            mask: Mask of output sequences. (B, sub(T))
        """
        if self.subsampling_factor > 1:
            return mask[:, ::2][:, ::self.stride_1]
        else:
            return mask 
 
    def get_size_before_subsampling(self, size: int) -> int:
        """Return the original size before subsampling for a given size.
        Args:
            size: Number of frames after subsampling.
        Returns:
            : Number of frames before subsampling.
        """
        return size * self.subsampling_factor