Spaces:
Running
Running
File size: 46,273 Bytes
960b1a0 |
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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381 382 383 384 385 386 387 388 389 390 391 392 393 394 395 396 397 398 399 400 401 402 403 404 405 406 407 408 409 410 411 412 413 414 415 416 417 418 419 420 421 422 423 424 425 426 427 428 429 430 431 432 433 434 435 436 437 438 439 440 441 442 443 444 445 446 447 448 449 450 451 452 453 454 455 456 457 458 459 460 461 462 463 464 465 466 467 468 469 470 471 472 473 474 475 476 477 478 479 480 481 482 483 484 485 486 487 488 489 490 491 492 493 494 495 496 497 498 499 500 501 502 503 504 505 506 507 508 509 510 511 512 513 514 515 516 517 518 519 520 521 522 523 524 525 526 527 528 529 530 531 532 533 534 535 536 537 538 539 540 541 542 543 544 545 546 547 548 549 550 551 552 553 554 555 556 557 558 559 560 561 562 563 564 565 566 567 568 569 570 571 572 573 574 575 576 577 578 579 580 581 582 583 584 585 586 587 588 589 590 591 592 593 594 595 596 597 598 599 600 601 602 603 604 605 606 607 608 609 610 611 612 613 614 615 616 617 618 619 620 621 622 623 624 625 626 627 628 629 630 631 632 633 634 635 636 637 638 639 640 641 642 643 644 645 646 647 648 649 650 651 652 653 654 655 656 657 658 659 660 661 662 663 664 665 666 667 668 669 670 671 672 673 674 675 676 677 678 679 680 681 682 683 684 685 686 687 688 689 690 691 692 693 694 695 696 697 698 699 700 701 702 703 704 705 706 707 708 709 710 711 712 713 714 715 716 717 718 719 720 721 722 723 724 725 726 727 728 729 730 731 732 733 734 735 736 737 738 739 740 741 742 743 744 745 746 747 748 749 750 751 752 753 754 755 756 757 758 759 760 761 762 763 764 765 766 767 768 769 770 771 772 773 774 775 776 777 778 779 780 781 782 783 784 785 786 787 788 789 790 791 792 793 794 795 796 797 798 799 800 801 802 803 804 805 806 807 808 809 810 811 812 813 814 815 816 817 818 819 820 821 822 823 824 825 826 827 828 829 830 831 832 833 834 835 836 837 838 839 840 841 842 843 844 845 846 847 848 849 850 851 852 853 854 855 856 857 858 859 860 861 862 863 864 865 866 867 868 869 870 871 872 873 874 875 876 877 878 879 880 881 882 883 884 885 886 887 888 889 890 891 892 893 894 895 896 897 898 899 |
# -*- coding: utf-8 -*-
import os
import random
import logging
import torch
import torchaudio
import whisper
import numpy as np
import pandas as pd
from torch.utils.data import Dataset
import pickle
from tqdm import tqdm
# from data_loading.feature_extractor import PretrainedAudioEmbeddingExtractor, PretrainedTextEmbeddingExtractor
class DatasetMultiModalWithPretrainedExtractors(Dataset):
"""
Мультимодальный датасет для аудио, текста и эмоций (он‑the‑fly версия).
При каждом вызове __getitem__:
- Загружает WAV по video_name из CSV.
- Для обучающей выборки (split="train"):
Если аудио короче target_samples, проверяем, выбрали ли мы этот файл для склейки
(по merge_probability). Если да – выполняется "chain merge":
выбирается один или несколько дополнительных файлов того же класса, даже если один кандидат длиннее,
и итоговое аудио затем обрезается до точной длины.
- Если итоговое аудио всё ещё меньше target_samples, выполняется паддинг нулями.
- Текст выбирается так:
• Если аудио было merged (склеено) – вызывается Whisper для получения нового текста.
• Если merge не происходило и CSV-текст не пуст – используется CSV-текст.
• Если CSV-текст пустой – для train (или, при условии, для dev/test) вызывается Whisper.
- Возвращает словарь { "audio": waveform, "label": label_vector, "text": text_final }.
"""
def __init__(
self,
csv_path,
wav_dir,
emotion_columns,
config,
split,
audio_feature_extractor,
text_feature_extractor,
whisper_model,
dataset_name
):
"""
:param csv_path: Путь к CSV-файлу (с колонками video_name, emotion_columns, возможно text).
:param wav_dir: Папка с аудиофайлами (имя файла: video_name.wav).
:param emotion_columns: Список колонок эмоций, например ["neutral", "happy", "sad", ...].
:param split: "train", "dev" или "test".
:param audio_feature_extractor: Экстрактор аудио признаков
:param text_feature_extractor: Экстрактор текстовых признаков
:param sample_rate: Целевая частота дискретизации (например, 16000).
:param wav_length: Целевая длина аудио в секундах.
:param whisper_model: Mодель Whisper ("tiny", "base", "small", ...).
:param max_text_tokens: (Не используется) – ограничение на число токенов.
:param text_column: Название колонки с текстом в CSV.
:param use_whisper_for_nontrain_if_no_text: Если True, для dev/test при отсутствии CSV-текста вызывается Whisper.
:param whisper_device: "cuda" или "cpu" – устройство для модели Whisper.
:param subset_size: Если > 0, используется только первые N записей из CSV (для отладки).
:param merge_probability: Процент (0..1) от всего числа файлов, которые будут склеиваться, если они короче.
:param dataset_name: Название корпуса
"""
super().__init__()
self.split = split
self.sample_rate = config.sample_rate
self.target_samples = int(config.wav_length * self.sample_rate)
self.emotion_columns = emotion_columns
self.whisper_model = whisper_model
self.text_column = config.text_column
self.use_whisper_for_nontrain_if_no_text = config.use_whisper_for_nontrain_if_no_text
self.whisper_device = config.whisper_device
self.merge_probability = config.merge_probability
self.audio_feature_extractor = audio_feature_extractor
self.text_feature_extractor = text_feature_extractor
self.subset_size = config.subset_size
self.save_prepared_data = config.save_prepared_data
self.seed = config.random_seed
self.dataset_name = dataset_name
self.save_feature_path = config.save_feature_path
self.use_synthetic_data = config.use_synthetic_data
self.synthetic_path = config.synthetic_path
self.synthetic_ratio = config.synthetic_ratio
# Загружаем CSV
if not os.path.exists(csv_path):
raise ValueError(f"Ошибка: файл CSV не найден: {csv_path}")
df = pd.read_csv(csv_path)
if self.subset_size > 0:
df = df.head(self.subset_size)
logging.info(f"[DatasetMultiModal] Используем только первые {len(df)} записей (subset_size={self.subset_size}).")
#копия для сохранения текста Wisper
self.original_df = df.copy()
self.whisper_csv_update_log = []
# Проверяем наличие всех колонок эмоций
missing = [c for c in emotion_columns if c not in df.columns]
if missing:
raise ValueError(f"В CSV отсутствуют необходимые колонки эмоций: {missing}")
# Проверяем существование папки с аудио
if not os.path.exists(wav_dir):
raise ValueError(f"Ошибка: директория с аудио {wav_dir} не существует!")
self.wav_dir = wav_dir
# Собираем список строк: для каждой записи получаем путь к аудио, label и CSV-текст (если есть)
self.rows = []
for i, rowi in df.iterrows():
audio_path = os.path.join(wav_dir, f"{rowi['video_name']}.wav")
if not os.path.exists(audio_path):
continue
# Определяем доминирующую эмоцию (максимальное значение)
# print(self.emotion_columns)
emotion_values = rowi[self.emotion_columns].values.astype(float)
max_idx = np.argmax(emotion_values)
emotion_label = self.emotion_columns[max_idx]
# Извлекаем текст из CSV (если есть)
csv_text = ""
if self.text_column in rowi and isinstance(rowi[self.text_column], str):
csv_text = rowi[self.text_column]
self.rows.append({
"audio_path": audio_path,
"label": emotion_label,
"csv_text": csv_text
})
if self.use_synthetic_data and self.split == "train" and self.dataset_name.lower() == "meld":
logging.info(f"🧪 Включена синтетика для датасета '{self.dataset_name}' — добавляем примеры из: {self.synthetic_path}")
self._add_synthetic_data(self.synthetic_ratio)
# Создаем карту для поиска файлов по эмоции
self.audio_class_map = {entry["audio_path"]: entry["label"] for entry in self.rows}
logging.info("📊 Анализ распределения файлов по эмоциям:")
emotion_counts = {emotion: 0 for emotion in set(self.audio_class_map.values())}
for path, emotion in self.audio_class_map.items():
emotion_counts[emotion] += 1
for emotion, count in emotion_counts.items():
logging.info(f"🎭 Эмоция '{emotion}': {count} файлов.")
logging.info(f"[DatasetMultiModal] Сплит={split}, всего строк: {len(self.rows)}")
# === Процентное семплирование ===
total_files = len(self.rows)
num_to_merge = int(total_files * self.merge_probability)
# <<< NEW: Кешируем длины (eq_len) для всех файлов >>>
self.path_info = {}
for row in self.rows:
p = row["audio_path"]
try:
info = torchaudio.info(p)
length = info.num_frames
sr_ = info.sample_rate
# переводим длину в "эквивалент self.sample_rate"
if sr_ != self.sample_rate:
ratio = sr_ / self.sample_rate
eq_len = int(length / ratio)
else:
eq_len = length
self.path_info[p] = eq_len
except Exception as e:
logging.warning(f"⚠️ Ошибка чтения {p}: {e}")
self.path_info[p] = 0 # Если не смогли прочитать, ставим 0
# Определим, какие файлы "короткие" (могут нуждаться в склейке) - используем кэш вместо старого _is_too_short
self.mergable_files = [
row["audio_path"] # вместо целого dict берём строку
for row in self.rows
if self._is_too_short_cached(row["audio_path"]) # <<< теперь тут используем новую функцию
]
short_count = len(self.mergable_files)
# Если коротких файлов больше нужного числа, выберем случайные. Иначе все короткие.
if short_count > num_to_merge:
self.files_to_merge = set(random.sample(self.mergable_files, num_to_merge))
else:
self.files_to_merge = set(self.mergable_files)
logging.info(f"🔗 Всего файлов: {total_files}, нужно склеить: {num_to_merge} ({self.merge_probability*100:.0f}%)")
logging.info(f"🔗 Коротких файлов: {short_count}, выбрано для склейки: {len(self.files_to_merge)}")
if self.save_prepared_data:
self.meta = []
if self.use_synthetic_data:
meta_filename = '{}_{}_seed_{}_subset_size_{}_audio_model_{}_feature_norm_{}_synthetic_true_pct_{}_pred.pickle'.format(
self.dataset_name,
self.split,
config.audio_classifier_checkpoint[-4:-3],
self.seed,
self.subset_size,
config.emb_normalize,
int(self.synthetic_ratio * 100)
)
else:
meta_filename = '{}_{}_seed_{}_subset_size_{}_audio_model_{}_feature_norm_{}_merge_prob_{}_pred.pickle'.format(
self.dataset_name,
self.split,
config.audio_classifier_checkpoint[-4:-3],
self.seed,
self.subset_size,
config.emb_normalize,
self.merge_probability
)
pickle_path = os.path.join(self.save_feature_path, meta_filename)
self.load_data(pickle_path)
if not self.meta:
self.prepare_data()
os.makedirs(self.save_feature_path, exist_ok=True)
self.save_data(pickle_path)
def save_data(self, filename):
with open(filename, 'wb') as handle:
pickle.dump(self.meta, handle, protocol=pickle.HIGHEST_PROTOCOL)
def load_data(self, filename):
if os.path.exists(filename):
with open(filename, 'rb') as handle:
self.meta = pickle.load(handle)
else:
self.meta = []
def _is_too_short(self, audio_path):
"""
(Оригинальная) Проверяем, является ли файл короче target_samples.
Использует torchaudio.info(audio_path).
Но теперь этот метод не используется, поскольку мы кешируем длины.
"""
try:
info = torchaudio.info(audio_path)
length = info.num_frames
sr_ = info.sample_rate
# переводим длину в "эквивалент self.sample_rate"
if sr_ != self.sample_rate:
ratio = sr_ / self.sample_rate
eq_len = int(length / ratio)
else:
eq_len = length
return eq_len < self.target_samples
except Exception as e:
logging.warning(f"Ошибка _is_too_short({audio_path}): {e}")
return False
def _is_too_short_cached(self, audio_path):
"""
(Новая) Проверяем, является ли файл короче target_samples, используя закешированную длину в self.path_info.
"""
eq_len = self.path_info.get(audio_path, 0)
return eq_len < self.target_samples
def __len__(self):
if self.save_prepared_data:
return len(self.meta)
else:
return len(self.rows)
def get_data(self, row):
audio_path = row["audio_path"]
label_name = row["label"]
csv_text = row["csv_text"]
# Преобразуем label в one-hot вектор
label_vec = self.emotion_to_vector(label_name)
# Шаг 1. Загружаем аудио
waveform, sr = self.load_audio(audio_path)
if waveform is None:
return None
orig_len = waveform.shape[1]
logging.debug(f"Исходная длина {os.path.basename(audio_path)}: {orig_len/sr:.2f} сек")
was_merged = False
merged_texts = [csv_text] # Тексты исходного файла + добавленных
# Шаг 2. Для train, если аудио короче target_samples, проверяем:
# попал ли данный row в files_to_merge?
if self.split == "train" and row["audio_path"] in self.files_to_merge:
# chain merge
current_length = orig_len
used_candidates = set()
while current_length < self.target_samples:
needed = self.target_samples - current_length
candidate = self.get_suitable_audio(label_name, exclude_path=audio_path, min_needed=needed, top_k=10)
if candidate is None or candidate in used_candidates:
break
used_candidates.add(candidate)
add_wf, add_sr = self.load_audio(candidate)
if add_wf is None:
break
logging.debug(f"Склейка: добавляем {os.path.basename(candidate)} (необходимых сэмплов: {needed})")
waveform = torch.cat((waveform, add_wf), dim=1)
current_length = waveform.shape[1]
was_merged = True
# Получаем текст второго файла (если есть в CSV)
add_csv_text = next((r["csv_text"] for r in self.rows if r["audio_path"] == candidate), "")
merged_texts.append(add_csv_text)
logging.debug(f"📜 Текст первого файла: {csv_text}")
logging.debug(f"📜 Текст добавленного файла: {add_csv_text}")
else:
# Если файл не в списке "должны склеить" или сплит не train, пропускаем chain-merge
logging.debug("Файл не выбран для склейки (или не train), пропускаем chain merge.")
if was_merged:
logging.debug("📝 Текст: аудио было merged – вызываем Whisper.")
text_final = self.run_whisper(waveform)
logging.debug(f"🆕 Whisper предсказал: {text_final}")
merge_components = [os.path.splitext(os.path.basename(audio_path))[0]]
merge_components += [os.path.splitext(os.path.basename(p))[0] for p in used_candidates]
self.whisper_csv_update_log.append({
"video_name": os.path.splitext(os.path.basename(audio_path))[0],
"text_new": text_final,
"text_old": csv_text,
"was_merged": True,
"merge_components": merge_components
})
else:
if csv_text.strip():
logging.debug("Текст: используем CSV-текст (не пуст).")
text_final = csv_text
else:
if self.split == "train" or self.use_whisper_for_nontrain_if_no_text:
logging.debug("Текст: CSV пустой – вызываем Whisper.")
text_final = self.run_whisper(waveform)
else:
logging.debug("Текст: CSV пустой и не вызываем Whisper для dev/test.")
text_final = ""
audio_pred, audion_emb = self.audio_feature_extractor.extract(waveform[0], self.sample_rate)
text_pred, text_emb = self.text_feature_extractor.extract(text_final)
return {
"audio_path": os.path.basename(audio_path),
"audio": audion_emb[0],
"label": label_vec,
"text": text_emb[0],
"audio_pred": audio_pred[0],
"text_pred": text_pred[0]
}
def prepare_data(self):
"""
Загружает и обрабатывает один элемент датасета,
сохраняет эмбеддинги и обновлённый текст (если было склеено).
"""
for idx, row in enumerate(tqdm(self.rows)):
curr_dict = self.get_data(row)
if curr_dict is not None:
self.meta.append(curr_dict)
# === Сохраняем CSV с обновлёнными текстами (только если был merge) ===
if self.whisper_csv_update_log:
df_log = pd.DataFrame(self.whisper_csv_update_log)
# Копия исходного CSV
df_out = self.original_df.copy()
# Мержим по video_name
df_out = df_out.merge(df_log, on="video_name", how="left")
# Обновляем текст: заменяем только если Whisper сгенерировал
df_out["text_final"] = df_out["text_new"].combine_first(df_out["text"])
df_out["text_old"] = df_out["text"]
df_out["text"] = df_out["text_final"]
df_out["was_merged"] = df_out["was_merged"].fillna(False).astype(bool)
# Преобразуем merge_components в строку
df_out["merge_components"] = df_out["merge_components"].apply(
lambda x: ";".join(x) if isinstance(x, list) else ""
)
# Чистим временные колонки
df_out = df_out.drop(columns=["text_new", "text_final"])
# Сохраняем как CSV
output_path = os.path.join(self.save_feature_path, f"{self.dataset_name}_{self.split}_merged_whisper_{self.merge_probability *100}.csv")
os.makedirs(self.save_feature_path, exist_ok=True)
df_out.to_csv(output_path, index=False, encoding="utf-8")
logging.info(f"📄 Обновлённый merged CSV сохранён: {output_path}")
def __getitem__(self, index):
if self.save_prepared_data:
return self.meta[index]
else:
return self.get_data(self.rows[index])
def load_audio(self, path):
"""
Загружает аудио по указанному пути и ресэмплирует его до self.sample_rate, если необходимо.
"""
if not os.path.exists(path):
logging.warning(f"Файл отсутствует: {path}")
return None, None
try:
wf, sr = torchaudio.load(path)
if sr != self.sample_rate:
resampler = torchaudio.transforms.Resample(sr, self.sample_rate)
wf = resampler(wf)
sr = self.sample_rate
return wf, sr
except Exception as e:
logging.error(f"Ошибка загрузки {path}: {e}")
return None, None
def get_suitable_audio(self, label_name, exclude_path, min_needed, top_k=5):
"""
Ищет аудиофайл с той же эмоцией.
1) Если есть файлы >= min_needed, выбираем случайно из них.
2) Если таких нет, берём топ-K самых длинных, потом из них берём случайный.
"""
candidates = [p for p, lbl in self.audio_class_map.items()
if lbl == label_name and p != exclude_path]
logging.debug(f"🔍 Найдено {len(candidates)} кандидатов для эмоции '{label_name}'")
# Сохраним: (eq_len, path) для всех кандидатов, но БЕЗ повторного чтения torchaudio.info
all_info = []
for path in candidates:
# <<< NEW: вместо info = torchaudio.info(path) ...
eq_len = self.path_info.get(path, 0) # Получаем из кэша
all_info.append((eq_len, path))
valid = [(l, p) for l, p in all_info if l >= min_needed]
logging.debug(f"✅ Подходящих (>= {min_needed}): {len(valid)} (из {len(all_info)})")
if valid:
# Если есть идеальные — берём случайно из них
random.shuffle(valid)
chosen = random.choice(valid)[1]
return chosen
else:
# 2) Если идеальных нет — берём топ-K по длине
sorted_by_len = sorted(all_info, key=lambda x: x[0], reverse=True)
top_k_list = sorted_by_len[:top_k]
if not top_k_list:
logging.debug("Нет доступных кандидатов вообще.")
return None # вообще нет кандидатов
random.shuffle(top_k_list)
chosen = top_k_list[0][1]
logging.info(f"Из топ-{top_k} выбран кандидат: {chosen}")
return chosen
def run_whisper(self, waveform):
"""
Вызывает Whisper на аудиосигнале и возвращает полный текст (без ограничения по количеству слов).
"""
arr = waveform.squeeze().cpu().numpy()
try:
with torch.no_grad():
result = self.whisper_model.transcribe(arr, fp16=False)
text = result["text"].strip()
return text
except Exception as e:
logging.error(f"Whisper ошибка: {e}")
return ""
def _add_synthetic_data(self, synthetic_ratio):
"""
Добавляет synthetic_ratio (0..1) от количества доступных синтетических файлов на каждую эмоцию.
"""
if not self.synthetic_path:
logging.warning("⚠ Путь к синтетическим данным не указан.")
return
random.seed(self.seed)
synth_csv_path = os.path.join(self.synthetic_path, "meld_s_train_labels.csv")
synth_wav_dir = os.path.join(self.synthetic_path, "wavs")
if not (os.path.exists(synth_csv_path) and os.path.exists(synth_wav_dir)):
logging.warning("⚠ Синтетические данные не найдены.")
return
df_synth = pd.read_csv(synth_csv_path)
rows_by_label = {emotion: [] for emotion in self.emotion_columns}
for _, row in df_synth.iterrows():
audio_path = os.path.join(synth_wav_dir, f"{row['video_name']}.wav")
if not os.path.exists(audio_path):
continue
emotion_values = row[self.emotion_columns].values.astype(float)
max_idx = np.argmax(emotion_values)
label = self.emotion_columns[max_idx]
csv_text = row[self.text_column] if self.text_column in row and isinstance(row[self.text_column], str) else ""
rows_by_label[label].append({
"audio_path": audio_path,
"label": label,
"csv_text": csv_text
})
added = 0
for label in self.emotion_columns:
candidates = rows_by_label[label]
if not candidates:
continue
count_synth = int(len(candidates) * synthetic_ratio)
if count_synth <= 0:
continue
selected = random.sample(candidates, count_synth)
self.rows.extend(selected)
added += len(selected)
logging.info(f"➕ Добавлено {len(selected)} синтетических примеров для эмоции '{label}'")
logging.info(f"📦 Всего добавлено {added} синтетических примеров из MELD_S")
def emotion_to_vector(self, label_name):
"""
Преобразует название эмоции в one-hot вектор (torch.tensor).
"""
v = np.zeros(len(self.emotion_columns), dtype=np.float32)
if label_name in self.emotion_columns:
idx = self.emotion_columns.index(label_name)
v[idx] = 1.0
return torch.tensor(v, dtype=torch.float32)
class DatasetMultiModal(Dataset):
"""
Мультимодальный датасет для аудио, текста и эмоций (он‑the‑fly версия).
При каждом вызове __getitem__:
- Загружает WAV по video_name из CSV.
- Для обучающей выборки (split="train"):
Если аудио короче target_samples, проверяем, выбрали ли мы этот файл для склейки
(по merge_probability). Если да – выполняется "chain merge":
выбирается один или несколько дополнительных файлов того же класса, даже если один кандидат длиннее,
и итоговое аудио затем обрезается до точной длины.
- Если итоговое аудио всё ещё меньше target_samples, выполняется паддинг нулями.
- Текст выбирается так:
• Если аудио было merged (склеено) – вызывается Whisper для получения нового текста.
• Если merge не происходило и CSV-текст не пуст – используется CSV-текст.
• Если CSV-текст пустой – для train (или, при условии, для dev/test) вызывается Whisper.
- Возвращает словарь { "audio": waveform, "label": label_vector, "text": text_final }.
"""
def __init__(
self,
csv_path,
wav_dir,
emotion_columns,
split="train",
sample_rate=16000,
wav_length=4,
whisper_model="tiny",
text_column="text",
use_whisper_for_nontrain_if_no_text=True,
whisper_device="cuda",
subset_size=0,
merge_probability=1.0 # <-- Новый параметр: доля от ОБЩЕГО числа файлов
):
"""
:param csv_path: Путь к CSV-файлу (с колонками video_name, emotion_columns, возможно text).
:param wav_dir: Папка с аудиофайлами (имя файла: video_name.wav).
:param emotion_columns: Список колонок эмоций, например ["neutral", "happy", "sad", ...].
:param split: "train", "dev" или "test".
:param sample_rate: Целевая частота дискретизации (например, 16000).
:param wav_length: Целевая длина аудио в секундах.
:param whisper_model: Название модели Whisper ("tiny", "base", "small", ...).
:param max_text_tokens: (Не используется) – ограничение на число токенов.
:param text_column: Название колонки с текстом в CSV.
:param use_whisper_for_nontrain_if_no_text: Если True, для dev/test при отсутствии CSV-текста вызывается Whisper.
:param whisper_device: "cuda" или "cpu" – устройство для модели Whisper.
:param subset_size: Если > 0, используется только первые N записей из CSV (для отладки).
:param merge_probability: Процент (0..1) от всего числа файлов, которые будут склеиваться, если они короче.
"""
super().__init__()
self.split = split
self.sample_rate = sample_rate
self.target_samples = int(wav_length * sample_rate)
self.emotion_columns = emotion_columns
self.whisper_model_name = whisper_model
self.text_column = text_column
self.use_whisper_for_nontrain_if_no_text = use_whisper_for_nontrain_if_no_text
self.whisper_device = whisper_device
self.merge_probability = merge_probability
# Загружаем CSV
if not os.path.exists(csv_path):
raise ValueError(f"Ошибка: файл CSV не найден: {csv_path}")
df = pd.read_csv(csv_path)
if subset_size > 0:
df = df.head(subset_size)
logging.info(f"[DatasetMultiModal] Используем только первые {len(df)} записей (subset_size={subset_size}).")
# Проверяем наличие всех колонок эмоций
missing = [c for c in emotion_columns if c not in df.columns]
if missing:
raise ValueError(f"В CSV отсутствуют необходимые колонки эмоций: {missing}")
# Проверяем существование папки с аудио
if not os.path.exists(wav_dir):
raise ValueError(f"Ошибка: директория с аудио {wav_dir} не существует!")
self.wav_dir = wav_dir
# Собираем список строк: для каждой записи получаем путь к аудио, label и CSV-текст (если есть)
self.rows = []
for i, rowi in df.iterrows():
audio_path = os.path.join(wav_dir, f"{rowi['video_name']}.wav")
if not os.path.exists(audio_path):
continue
# Определяем доминирующую эмоцию (максимальное значение)
emotion_values = rowi[self.emotion_columns].values.astype(float)
max_idx = np.argmax(emotion_values)
emotion_label = self.emotion_columns[max_idx]
# Извлекаем текст из CSV (если есть)
csv_text = ""
if self.text_column in rowi and isinstance(rowi[self.text_column], str):
csv_text = rowi[self.text_column]
self.rows.append({
"audio_path": audio_path,
"label": emotion_label,
"csv_text": csv_text
})
# Создаем карту для поиска файлов по эмоции
self.audio_class_map = {entry["audio_path"]: entry["label"] for entry in self.rows}
logging.info("📊 Анализ распределения файлов по эмоциям:")
emotion_counts = {emotion: 0 for emotion in set(self.audio_class_map.values())}
for path, emotion in self.audio_class_map.items():
emotion_counts[emotion] += 1
for emotion, count in emotion_counts.items():
logging.info(f"🎭 Эмоция '{emotion}': {count} файлов.")
logging.info(f"[DatasetMultiModal] Сплит={split}, всего строк: {len(self.rows)}")
# === Процентное семплирование ===
total_files = len(self.rows)
num_to_merge = int(total_files * self.merge_probability)
# <<< NEW: Кешируем длины (eq_len) для всех файлов >>>
self.path_info = {}
for row in self.rows:
p = row["audio_path"]
try:
info = torchaudio.info(p)
length = info.num_frames
sr_ = info.sample_rate
# переводим длину в "эквивалент self.sample_rate"
if sr_ != self.sample_rate:
ratio = sr_ / self.sample_rate
eq_len = int(length / ratio)
else:
eq_len = length
self.path_info[p] = eq_len
except Exception as e:
logging.warning(f"⚠️ Ошибка чтения {p}: {e}")
self.path_info[p] = 0 # Если не смогли прочитать, ставим 0
# Определим, какие файлы "короткие" (могут нуждаться в склейке) - используем кэш вместо старого _is_too_short
self.mergable_files = [
row["audio_path"] # вместо целого dict берём строку
for row in self.rows
if self._is_too_short_cached(row["audio_path"]) # <<< теперь тут используем новую функцию
]
short_count = len(self.mergable_files)
# Если коротких файлов больше нужного числа, выберем случайные. Иначе все короткие.
if short_count > num_to_merge:
self.files_to_merge = set(random.sample(self.mergable_files, num_to_merge))
else:
self.files_to_merge = set(self.mergable_files)
logging.info(f"🔗 Всего файлов: {total_files}, нужно склеить: {num_to_merge} ({self.merge_probability*100:.0f}%)")
logging.info(f"🔗 Коротких файлов: {short_count}, выбрано для склейки: {len(self.files_to_merge)}")
# Инициализируем Whisper-модель один раз
logging.info(f"Инициализация Whisper: модель={whisper_model}, устройство={whisper_device}")
self.whisper_model = whisper.load_model(whisper_model, device=whisper_device).eval()
# print(f"📦 Whisper работает на устройстве: {self.whisper_model.device}")
def _is_too_short(self, audio_path):
"""
(Оригинальная) Проверяем, является ли файл короче target_samples.
Использует torchaudio.info(audio_path).
Но теперь этот метод не используется, поскольку мы кешируем длины.
"""
try:
info = torchaudio.info(audio_path)
length = info.num_frames
sr_ = info.sample_rate
# переводим длину в "эквивалент self.sample_rate"
if sr_ != self.sample_rate:
ratio = sr_ / self.sample_rate
eq_len = int(length / ratio)
else:
eq_len = length
return eq_len < self.target_samples
except Exception as e:
logging.warning(f"Ошибка _is_too_short({audio_path}): {e}")
return False
def _is_too_short_cached(self, audio_path):
"""
(Новая) Проверяем, является ли файл короче target_samples, используя закешированную длину в self.path_info.
"""
eq_len = self.path_info.get(audio_path, 0)
return eq_len < self.target_samples
def __len__(self):
return len(self.rows)
def __getitem__(self, index):
"""
Загружает и обрабатывает один элемент датасета (он‑the‑fly).
"""
row = self.rows[index]
audio_path = row["audio_path"]
label_name = row["label"]
csv_text = row["csv_text"]
# Преобразуем label в one-hot вектор
label_vec = self.emotion_to_vector(label_name)
# Шаг 1. Загружаем аудио
waveform, sr = self.load_audio(audio_path)
if waveform is None:
return None
orig_len = waveform.shape[1]
logging.debug(f"Исходная длина {os.path.basename(audio_path)}: {orig_len/sr:.2f} сек")
was_merged = False
merged_texts = [csv_text] # Тексты исходного файла + добавленных
# Шаг 2. Для train, если аудио короче target_samples, проверяем:
# попал ли данный row в files_to_merge?
if self.split == "train" and row["audio_path"] in self.files_to_merge:
# chain merge
current_length = orig_len
used_candidates = set()
while current_length < self.target_samples:
needed = self.target_samples - current_length
candidate = self.get_suitable_audio(label_name, exclude_path=audio_path, min_needed=needed, top_k=10)
if candidate is None or candidate in used_candidates:
break
used_candidates.add(candidate)
add_wf, add_sr = self.load_audio(candidate)
if add_wf is None:
break
logging.debug(f"Склейка: добавляем {os.path.basename(candidate)} (необходимых сэмплов: {needed})")
waveform = torch.cat((waveform, add_wf), dim=1)
current_length = waveform.shape[1]
was_merged = True
# Получаем текст второго файла (если есть в CSV)
add_csv_text = next((r["csv_text"] for r in self.rows if r["audio_path"] == candidate), "")
merged_texts.append(add_csv_text)
logging.debug(f"📜 Текст первого файла: {csv_text}")
logging.debug(f"📜 Текст добавленного файла: {add_csv_text}")
else:
# Если файл не в списке "должны склеить" или сплит не train, пропускаем chain-merge
logging.debug("Файл не выбран для склейки (или не train), пропускаем chain merge.")
# Шаг 3. Если итоговая длина меньше target_samples, паддинг нулями
curr_len = waveform.shape[1]
if curr_len < self.target_samples:
pad_size = self.target_samples - curr_len
logging.debug(f"Паддинг {os.path.basename(audio_path)}: +{pad_size} сэмплов")
waveform = torch.nn.functional.pad(waveform, (0, pad_size))
# Шаг 4. Обрезаем аудио до target_samples (если вышло больше)
waveform = waveform[:, :self.target_samples]
logging.debug(f"Финальная длина {os.path.basename(audio_path)}: {waveform.shape[1]/sr:.2f} сек; was_merged={was_merged}")
# Шаг 5. Получаем текст
if was_merged:
logging.debug("📝 Текст: аудио было merged – вызываем Whisper.")
text_final = self.run_whisper(waveform)
logging.debug(f"🆕 Whisper предсказал: {text_final}")
else:
if csv_text.strip():
logging.debug("Текст: используем CSV-текст (не пуст).")
text_final = csv_text
else:
if self.split == "train" or self.use_whisper_for_nontrain_if_no_text:
logging.debug("Текст: CSV пустой – вызываем Whisper.")
text_final = self.run_whisper(waveform)
else:
logging.debug("Текст: CSV пустой и не вызываем Whisper для dev/test.")
text_final = ""
return {
"audio_path": os.path.basename(audio_path), # new
"audio": waveform,
"label": label_vec,
"text": text_final
}
def load_audio(self, path):
"""
Загружает аудио по указанному пути и ресэмплирует его до self.sample_rate, если необходимо.
"""
if not os.path.exists(path):
logging.warning(f"Файл отсутствует: {path}")
return None, None
try:
wf, sr = torchaudio.load(path)
if sr != self.sample_rate:
resampler = torchaudio.transforms.Resample(sr, self.sample_rate)
wf = resampler(wf)
sr = self.sample_rate
return wf, sr
except Exception as e:
logging.error(f"Ошибка загрузки {path}: {e}")
return None, None
def get_suitable_audio(self, label_name, exclude_path, min_needed, top_k=5):
"""
Ищет аудиофайл с той же эмоцией.
1) Если есть файлы >= min_needed, выбираем случайно из них.
2) Если таких нет, берём топ-K самых длинных, потом из них берём случайный.
"""
candidates = [p for p, lbl in self.audio_class_map.items()
if lbl == label_name and p != exclude_path]
logging.debug(f"🔍 Найдено {len(candidates)} кандидатов для эмоции '{label_name}'")
# Сохраним: (eq_len, path) для всех кандидатов, но БЕЗ повторного чтения torchaudio.info
all_info = []
for path in candidates:
# <<< NEW: вместо info = torchaudio.info(path) ...
eq_len = self.path_info.get(path, 0) # Получаем из кэша
all_info.append((eq_len, path))
# --- Ниже старый код, который был:
# for path in candidates:
# try:
# info = torchaudio.info(path)
# length = info.num_frames
# sr_ = info.sample_rate
# eq_len = int(length / (sr_ / self.sample_rate)) if sr_ != self.sample_rate else length
# all_info.append((eq_len, path))
# except Exception as e:
# logging.warning(f"⚠ Ошибка чтения {path}: {e}")
# 1) Фильтруем только >= min_needed
valid = [(l, p) for l, p in all_info if l >= min_needed]
logging.debug(f"✅ Подходящих (>= {min_needed}): {len(valid)} (из {len(all_info)})")
if valid:
# Если есть идеальные — берём случайно из них
random.shuffle(valid)
chosen = random.choice(valid)[1]
return chosen
else:
# 2) Если идеальных нет — берём топ-K по длине
sorted_by_len = sorted(all_info, key=lambda x: x[0], reverse=True)
top_k_list = sorted_by_len[:top_k]
if not top_k_list:
logging.debug("Нет доступных кандидатов вообще.")
return None # вообще нет кандидатов
random.shuffle(top_k_list)
chosen = top_k_list[0][1]
logging.info(f"Из топ-{top_k} выбран кандидат: {chosen}")
return chosen
def run_whisper(self, waveform):
"""
Вызывает Whisper на аудиосигнале и возвращает полный текст (без ограничения по количеству слов).
"""
arr = waveform.squeeze().cpu().numpy()
try:
result = self.whisper_model.transcribe(arr, fp16=False)
text = result["text"].strip()
return text
except Exception as e:
logging.error(f"Whisper ошибка: {e}")
return ""
def emotion_to_vector(self, label_name):
"""
Преобразует название эмоции в one-hot вектор (torch.tensor).
"""
v = np.zeros(len(self.emotion_columns), dtype=np.float32)
if label_name in self.emotion_columns:
idx = self.emotion_columns.index(label_name)
v[idx] = 1.0
return torch.tensor(v, dtype=torch.float32)
|