source: python/lib/aubio/cmd.py @ 930bfec

feature/autosinkfeature/constantqfeature/pitchshiftfeature/pydocstringsfeature/timestretch
Last change on this file since 930bfec was 930bfec, checked in by Paul Brossier <piem@piem.org>, 2 years ago

python/lib/aubio/cmd.py: add silence and time format

  • Property mode set to 100644
File size: 21.5 KB
Line 
1#! /usr/bin/env python
2# -*- coding: utf-8 -*-
3
4"""aubio command line tool
5
6This file was written by Paul Brossier <piem@aubio.org> and is released under
7the GNU/GPL v3.
8
9Note: this script is mostly about parsing command line arguments. For more
10readable code examples, check out the `python/demos` folder."""
11
12import sys
13import argparse
14import aubio
15
16def aubio_parser():
17    epilog = 'use "%(prog)s <command> --help" for more info about each command'
18    parser = argparse.ArgumentParser(epilog=epilog)
19    parser.add_argument('-V', '--version', help="show version",
20            action="store_true", dest="show_version")
21
22    subparsers = parser.add_subparsers(title='commands', dest='command',
23            parser_class= AubioArgumentParser,
24            metavar="")
25
26    parser_add_subcommand_help(subparsers)
27
28    parser_add_subcommand_onset(subparsers)
29    parser_add_subcommand_pitch(subparsers)
30    parser_add_subcommand_beat(subparsers)
31    parser_add_subcommand_tempo(subparsers)
32    parser_add_subcommand_notes(subparsers)
33    parser_add_subcommand_mfcc(subparsers)
34    parser_add_subcommand_melbands(subparsers)
35    parser_add_subcommand_quiet(subparsers)
36    parser_add_subcommand_cut(subparsers)
37
38    return parser
39
40def parser_add_subcommand_help(subparsers):
41    # global help subcommand
42    subparsers.add_parser('help',
43            help='show help message',
44            formatter_class = argparse.ArgumentDefaultsHelpFormatter)
45
46def parser_add_subcommand_onset(subparsers):
47    # onset subcommand
48    subparser = subparsers.add_parser('onset',
49            help='estimate time of onsets (beginning of sound event)',
50            formatter_class = argparse.ArgumentDefaultsHelpFormatter)
51    subparser.add_input()
52    subparser.add_buf_hop_size()
53    helpstr = "onset novelty function"
54    helpstr += " <default|energy|hfc|complex|phase|specdiff|kl|mkl|specflux>"
55    subparser.add_method(helpstr=helpstr)
56    subparser.add_threshold()
57    subparser.add_silence()
58    subparser.add_minioi()
59    subparser.add_time_format()
60    subparser.add_verbose_help()
61    subparser.set_defaults(process=process_onset)
62
63def parser_add_subcommand_pitch(subparsers):
64    # pitch subcommand
65    subparser = subparsers.add_parser('pitch',
66            help='estimate fundamental frequency (monophonic)')
67    subparser.add_input()
68    subparser.add_buf_hop_size(buf_size=2048)
69    helpstr = "pitch detection method <default|yinfft|yin|mcomb|fcomb|schmitt>"
70    subparser.add_method(helpstr=helpstr)
71    subparser.add_threshold()
72    subparser.add_pitch_unit()
73    subparser.add_silence()
74    subparser.add_time_format()
75    subparser.add_verbose_help()
76    subparser.set_defaults(process=process_pitch)
77
78def parser_add_subcommand_beat(subparsers):
79    # beat subcommand
80    subparser = subparsers.add_parser('beat',
81            help='estimate location of beats')
82    subparser.add_input()
83    subparser.add_buf_hop_size(buf_size=1024, hop_size=512)
84    subparser.add_time_format()
85    subparser.add_verbose_help()
86    subparser.set_defaults(process=process_beat)
87
88def parser_add_subcommand_tempo(subparsers):
89    # tempo subcommand
90    subparser = subparsers.add_parser('tempo',
91            help='estimate overall tempo in bpm')
92    subparser.add_input()
93    subparser.add_buf_hop_size(buf_size=1024, hop_size=512)
94    subparser.add_time_format()
95    subparser.add_verbose_help()
96    subparser.set_defaults(process=process_tempo)
97
98def parser_add_subcommand_notes(subparsers):
99    # notes subcommand
100    subparser = subparsers.add_parser('notes',
101            help='estimate midi-like notes (monophonic)')
102    subparser.add_input()
103    subparser.add_buf_hop_size()
104    subparser.add_time_format()
105    subparser.add_verbose_help()
106    subparser.set_defaults(process=process_notes)
107
108def parser_add_subcommand_mfcc(subparsers):
109    # mfcc subcommand
110    subparser = subparsers.add_parser('mfcc',
111            help='extract Mel-Frequency Cepstrum Coefficients')
112    subparser.add_input()
113    subparser.add_buf_hop_size()
114    subparser.add_time_format()
115    subparser.add_verbose_help()
116    subparser.set_defaults(process=process_mfcc)
117
118def parser_add_subcommand_melbands(subparsers):
119    # melbands subcommand
120    subparser = subparsers.add_parser('melbands',
121            help='extract energies in Mel-frequency bands')
122    subparser.add_input()
123    subparser.add_buf_hop_size()
124    subparser.add_time_format()
125    subparser.add_verbose_help()
126    subparser.set_defaults(process=process_melbands)
127
128def parser_add_subcommand_quiet(subparsers):
129    # quiet subcommand
130    subparser = subparsers.add_parser('quiet',
131            help='extract timestamps of quiet and loud regions')
132    subparser.add_input()
133    subparser.add_hop_size()
134    subparser.add_silence()
135    subparser.add_time_format()
136    subparser.add_verbose_help()
137    subparser.set_defaults(process=process_quiet)
138
139def parser_add_subcommand_cut(subparsers):
140    # quiet subcommand
141    subparser = subparsers.add_parser('cut',
142            help='slice at timestamps')
143    subparser.add_input()
144    helpstr = "onset novelty function"
145    helpstr += " <default|energy|hfc|complex|phase|specdiff|kl|mkl|specflux>"
146    subparser.add_method(helpstr=helpstr)
147    subparser.add_buf_hop_size()
148    subparser.add_silence()
149    subparser.add_threshold(default=0.3)
150    subparser.add_minioi()
151    subparser.add_slicer_options()
152    subparser.add_time_format()
153    subparser.add_verbose_help()
154    subparser.set_defaults(process=process_cut)
155
156class AubioArgumentParser(argparse.ArgumentParser):
157
158    def add_input(self):
159        self.add_argument("source_uri", default=None, nargs='?',
160                help="input sound file to analyse", metavar = "<source_uri>")
161        self.add_argument("-i", "--input", dest = "source_uri2",
162                help="input sound file to analyse", metavar = "<source_uri>")
163        self.add_argument("-r", "--samplerate",
164                metavar = "<freq>", type=int,
165                action="store", dest="samplerate", default=0,
166                help="samplerate at which the file should be represented")
167
168    def add_verbose_help(self):
169        self.add_argument("-v","--verbose",
170                action="count", dest="verbose", default=1,
171                help="make lots of noise [default]")
172        self.add_argument("-q","--quiet",
173                action="store_const", dest="verbose", const=0,
174                help="be quiet")
175
176    def add_buf_hop_size(self, buf_size=512, hop_size=256):
177        self.add_buf_size(buf_size=buf_size)
178        self.add_hop_size(hop_size=hop_size)
179
180    def add_buf_size(self, buf_size=512):
181        self.add_argument("-B","--bufsize",
182                action="store", dest="buf_size", default=buf_size,
183                metavar = "<size>", type=int,
184                help="buffer size [default=%d]" % buf_size)
185
186    def add_hop_size(self, hop_size=256):
187        self.add_argument("-H","--hopsize",
188                metavar = "<size>", type=int,
189                action="store", dest="hop_size", default=hop_size,
190                help="overlap size [default=%d]" % hop_size)
191
192    def add_method(self, method='default', helpstr='method'):
193        self.add_argument("-m","--method",
194                metavar = "<method>", type=str,
195                action="store", dest="method", default=method,
196                help="%s [default=%s]" % (helpstr, method))
197
198    def add_threshold(self, default=None):
199        self.add_argument("-t","--threshold",
200                metavar = "<threshold>", type=float,
201                action="store", dest="threshold", default=default,
202                help="threshold [default=%s]" % default)
203
204    def add_silence(self):
205        self.add_argument("-s", "--silence",
206                metavar = "<value>", type=float,
207                action="store", dest="silence", default=-70,
208                help="silence threshold")
209
210    def add_minioi(self, default="12ms"):
211        self.add_argument("-M", "--minioi",
212                metavar = "<value>", type=str,
213                action="store", dest="minioi", default=default,
214                help="minimum Inter-Onset Interval [default=%s]" % default)
215
216    def add_pitch_unit(self, default="Hz"):
217        help_str = "frequency unit, should be one of Hz, midi, bin, cent"
218        help_str += " [default=%s]" % default
219        self.add_argument("-u", "--pitch-unit",
220                metavar = "<value>", type=str,
221                action="store", dest="pitch_unit", default=default,
222                help=help_str)
223
224    def add_time_format(self):
225        helpstr = "select time values output format (samples, ms, seconds)"
226        helpstr += " [default=seconds]"
227        self.add_argument("-T", "--time-format",
228                 metavar='format',
229                 dest="time_format",
230                 default=None,
231                 help=helpstr)
232
233    def add_slicer_options(self):
234        self.add_argument("-o","--output", type = str,
235                metavar = "<outputdir>",
236                action="store", dest="output_directory", default=None,
237                help="specify path where slices of the original file should be created")
238        self.add_argument("--cut-until-nsamples", type = int,
239                metavar = "<samples>",
240                action = "store", dest = "cut_until_nsamples", default = None,
241                help="how many extra samples should be added at the end of each slice")
242        self.add_argument("--cut-every-nslices", type = int,
243                metavar = "<samples>",
244                action = "store", dest = "cut_every_nslices", default = None,
245                help="how many slices should be groupped together at each cut")
246        self.add_argument("--cut-until-nslices", type = int,
247                metavar = "<slices>",
248                action = "store", dest = "cut_until_nslices", default = None,
249                help="how many extra slices should be added at the end of each slice")
250
251# some utilities
252
253def samples2seconds(n_frames, samplerate):
254    return "%f\t" % (n_frames / float(samplerate))
255
256def samples2milliseconds(n_frames, samplerate):
257    return "%f\t" % (1000. * n_frames / float(samplerate))
258
259def samples2samples(n_frames, _samplerate):
260    return "%d\t" % n_frames
261
262def timefunc(mode):
263    if mode is None or mode == 'seconds' or mode == 's':
264        return samples2seconds
265    elif mode == 'ms' or mode == 'milliseconds':
266        return samples2milliseconds
267    elif mode == 'samples':
268        return samples2samples
269    else:
270        raise ValueError("invalid time format '%s'" % mode)
271
272# definition of processing classes
273
274class default_process(object):
275    def __init__(self, args):
276        if 'time_format' in args:
277            self.time2string = timefunc(args.time_format)
278        if args.verbose > 2 and hasattr(self, 'options'):
279            name = type(self).__name__.split('_')[1]
280            optstr = ' '.join(['running', name, 'with options', repr(self.options), '\n'])
281            sys.stderr.write(optstr)
282    def flush(self, frames_read, samplerate):
283        # optionally called at the end of process
284        pass
285
286    def parse_options(self, args, valid_opts):
287        # get any valid options found in a dictionnary of arguments
288        options = {k :v for k,v in vars(args).items() if k in valid_opts}
289        self.options = options
290
291    def remap_pvoc_options(self, options):
292        # FIXME: we need to remap buf_size to win_s, hop_size to hop_s
293        # adjust python/ext/py-phasevoc.c to understand buf_size/hop_size
294        if 'buf_size' in options:
295            options['win_s'] = options['buf_size']
296            del options['buf_size']
297        if 'hop_size' in options:
298            options['hop_s'] = options['hop_size']
299            del options['hop_size']
300        self.options = options
301
302class process_onset(default_process):
303    valid_opts = ['method', 'hop_size', 'buf_size', 'samplerate']
304    def __init__(self, args):
305        self.parse_options(args, self.valid_opts)
306        self.onset = aubio.onset(**self.options)
307        if args.threshold is not None:
308            self.onset.set_threshold(args.threshold)
309        if args.minioi:
310            if args.minioi.endswith('ms'):
311                self.onset.set_minioi_ms(float(args.minioi[:-2]))
312            elif args.minioi.endswith('s'):
313                self.onset.set_minioi_s(float(args.minioi[:-1]))
314            else:
315                self.onset.set_minioi(int(args.minioi))
316        if args.silence:
317            self.onset.set_silence(args.silence)
318        super(process_onset, self).__init__(args)
319    def __call__(self, block):
320        return self.onset(block)
321    def repr_res(self, res, _frames_read, samplerate):
322        if res[0] != 0:
323            outstr = self.time2string(self.onset.get_last(), samplerate)
324            sys.stdout.write(outstr + '\n')
325
326class process_pitch(default_process):
327    valid_opts = ['method', 'hop_size', 'buf_size', 'samplerate']
328    def __init__(self, args):
329        self.parse_options(args, self.valid_opts)
330        self.pitch = aubio.pitch(**self.options)
331        if args.pitch_unit is not None:
332            self.pitch.set_unit(args.pitch_unit)
333        if args.threshold is not None:
334            self.pitch.set_tolerance(args.threshold)
335        if args.silence is not None:
336            self.pitch.set_silence(args.silence)
337        super(process_pitch, self).__init__(args)
338    def __call__(self, block):
339        return self.pitch(block)
340    def repr_res(self, res, frames_read, samplerate):
341        fmt_out = self.time2string(frames_read, samplerate)
342        sys.stdout.write(fmt_out + "%.6f\n" % res[0])
343
344class process_beat(default_process):
345    valid_opts = ['method', 'hop_size', 'buf_size', 'samplerate']
346    def __init__(self, args):
347        self.parse_options(args, self.valid_opts)
348        self.tempo = aubio.tempo(**self.options)
349        super(process_beat, self).__init__(args)
350    def __call__(self, block):
351        return self.tempo(block)
352    def repr_res(self, res, _frames_read, samplerate):
353        if res[0] != 0:
354            outstr = self.time2string(self.tempo.get_last(), samplerate)
355            sys.stdout.write(outstr + '\n')
356
357class process_tempo(process_beat):
358    def __init__(self, args):
359        super(process_tempo, self).__init__(args)
360        self.beat_locations = []
361    def repr_res(self, res, _frames_read, samplerate):
362        if res[0] != 0:
363            self.beat_locations.append(self.tempo.get_last_s())
364    def flush(self, frames_read, samplerate):
365        import numpy as np
366        if len(self.beat_locations) < 2:
367            outstr = "unknown bpm"
368        else:
369            bpms = 60./ np.diff(self.beat_locations)
370            median_bpm = np.mean(bpms)
371            if len(self.beat_locations) < 10:
372                outstr = "%.2f bpm (uncertain)" % median_bpm
373            else:
374                outstr = "%.2f bpm" % median_bpm
375        sys.stdout.write(outstr + '\n')
376
377class process_notes(default_process):
378    valid_opts = ['method', 'hop_size', 'buf_size', 'samplerate']
379    def __init__(self, args):
380        self.parse_options(args, self.valid_opts)
381        self.notes = aubio.notes(**self.options)
382        super(process_notes, self).__init__(args)
383    def __call__(self, block):
384        return self.notes(block)
385    def repr_res(self, res, frames_read, samplerate):
386        if res[2] != 0: # note off
387            fmt_out = self.time2string(frames_read, samplerate)
388            sys.stdout.write(fmt_out + '\n')
389        if res[0] != 0: # note on
390            lastmidi = res[0]
391            fmt_out = "%f\t" % lastmidi
392            fmt_out += self.time2string(frames_read, samplerate)
393            sys.stdout.write(fmt_out) # + '\t')
394    def flush(self, frames_read, samplerate):
395        eof = self.time2string(frames_read, samplerate)
396        sys.stdout.write(eof + '\n')
397
398class process_mfcc(default_process):
399    def __init__(self, args):
400        valid_opts1 = ['hop_size', 'buf_size']
401        self.parse_options(args, valid_opts1)
402        self.remap_pvoc_options(self.options)
403        self.pv = aubio.pvoc(**self.options)
404
405        valid_opts2 = ['buf_size', 'n_filters', 'n_coeffs', 'samplerate']
406        self.parse_options(args, valid_opts2)
407        self.mfcc = aubio.mfcc(**self.options)
408
409        # remember all options
410        self.parse_options(args, list(set(valid_opts1 + valid_opts2)))
411
412        super(process_mfcc, self).__init__(args)
413
414    def __call__(self, block):
415        fftgrain = self.pv(block)
416        return self.mfcc(fftgrain)
417    def repr_res(self, res, frames_read, samplerate):
418        fmt_out = self.time2string(frames_read, samplerate)
419        fmt_out += ' '.join(["% 9.7f" % f for f in res.tolist()])
420        sys.stdout.write(fmt_out + '\n')
421
422class process_melbands(default_process):
423    def __init__(self, args):
424        self.args = args
425        valid_opts = ['hop_size', 'buf_size']
426        self.parse_options(args, valid_opts)
427        self.remap_pvoc_options(self.options)
428        self.pv = aubio.pvoc(**self.options)
429
430        valid_opts = ['buf_size', 'n_filters']
431        self.parse_options(args, valid_opts)
432        self.remap_pvoc_options(self.options)
433        self.filterbank = aubio.filterbank(**self.options)
434        self.filterbank.set_mel_coeffs_slaney(args.samplerate)
435
436        super(process_melbands, self).__init__(args)
437    def __call__(self, block):
438        fftgrain = self.pv(block)
439        return self.filterbank(fftgrain)
440    def repr_res(self, res, frames_read, samplerate):
441        fmt_out = self.time2string(frames_read, samplerate)
442        fmt_out += ' '.join(["% 9.7f" % f for f in res.tolist()])
443        sys.stdout.write(fmt_out + '\n')
444
445class process_quiet(default_process):
446    def __init__(self, args):
447        self.args = args
448        valid_opts = ['hop_size', 'silence']
449        self.parse_options(args, valid_opts)
450        self.wassilence = 1
451
452        if args.silence is not None:
453            self.silence = args.silence
454        super(process_quiet, self).__init__(args)
455
456    def __call__(self, block):
457        if aubio.silence_detection(block, self.silence) == 1:
458            if self.wassilence != 1:
459                self.wassilence = 1
460                return 2 # newly found silence
461            return 1 # silence again
462        else:
463            if self.wassilence != 0:
464                self.wassilence = 0
465                return -1 # newly found noise
466            return 0 # noise again
467
468    def repr_res(self, res, frames_read, samplerate):
469        fmt_out = None
470        if res == -1:
471            fmt_out = "NOISY: "
472        if res == 2:
473            fmt_out = "QUIET: "
474        if fmt_out is not None:
475            fmt_out += self.time2string(frames_read, samplerate)
476            sys.stdout.write(fmt_out + '\n')
477
478class process_cut(process_onset):
479    def __init__(self, args):
480        super(process_cut, self).__init__(args)
481        self.slices = []
482        self.options = args
483
484    def __call__(self, block):
485        ret = super(process_cut, self).__call__(block)
486        if ret: self.slices.append(self.onset.get_last())
487        return ret
488
489    def flush(self, frames_read, samplerate):
490        from aubio.cut import _cut_slice
491        _cut_slice(self.options, self.slices)
492        duration = float (frames_read) / float(samplerate)
493        base_info = '%(source_file)s' % {'source_file': self.options.source_uri}
494        base_info += ' (total %(duration).2fs at %(samplerate)dHz)\n' % \
495                {'duration': duration, 'samplerate': samplerate}
496        info = "created %d slices from " % len(self.slices)
497        info += base_info
498        sys.stderr.write(info)
499
500def main():
501    parser = aubio_parser()
502    args = parser.parse_args()
503    if 'show_version' in args and args.show_version:
504        sys.stdout.write('aubio version ' + aubio.version + '\n')
505        sys.exit(0)
506    elif 'verbose' in args and args.verbose > 3:
507        sys.stderr.write('aubio version ' + aubio.version + '\n')
508    if 'command' not in args or args.command is None or args.command in ['help']:
509        # no command given, print help and return 1
510        parser.print_help()
511        if args.command and args.command in ['help']:
512            sys.exit(0)
513        else:
514            sys.exit(1)
515    elif not args.source_uri and not args.source_uri2:
516        sys.stderr.write("Error: a source is required\n")
517        parser.print_help()
518        sys.exit(1)
519    elif args.source_uri2 is not None:
520        args.source_uri = args.source_uri2
521    try:
522        # open source_uri
523        with aubio.source(args.source_uri, hop_size=args.hop_size,
524                samplerate=args.samplerate) as a_source:
525            # always update args.samplerate to native samplerate, in case
526            # source was opened with args.samplerate=0
527            args.samplerate = a_source.samplerate
528            # create the processor for this subcommand
529            processor = args.process(args)
530            frames_read = 0
531            while True:
532                # read new block from source
533                block, read = a_source()
534                # execute processor on this block
535                res = processor(block)
536                # print results for this block
537                if args.verbose > 0:
538                    processor.repr_res(res, frames_read, a_source.samplerate)
539                # increment total number of frames read
540                frames_read += read
541                # exit loop at end of file
542                if read < a_source.hop_size: break
543            # flush the processor if needed
544            processor.flush(frames_read, a_source.samplerate)
545            if args.verbose > 1:
546                fmt_string = "read {:.2f}s"
547                fmt_string += " ({:d} samples in {:d} blocks of {:d})"
548                fmt_string += " from {:s} at {:d}Hz\n"
549                sys.stderr.write(fmt_string.format(
550                        frames_read/float(a_source.samplerate),
551                        frames_read,
552                        frames_read // a_source.hop_size + 1,
553                        a_source.hop_size,
554                        a_source.uri,
555                        a_source.samplerate))
556    except KeyboardInterrupt:
557        sys.exit(1)
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.