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YAMNet के साथ ध्वनि वर्गीकरण

TensorFlow.org पर देखें Google Colab में चलाएं गिटहब पर देखें नोटबुक डाउनलोड करें TF हब मॉडल देखें

YAMNet एक गहरा जाल है जो ऑडियोसेट-यूट्यूब कॉर्पस से 521 ऑडियो इवेंट कक्षाओं की भविष्यवाणी करता है, जिस पर इसे प्रशिक्षित किया गया था। यह Mobilenet_v1 डेप्थ वाइज- वियरेबल कनवल्शन आर्किटेक्चर को रोजगार देता है।

import tensorflow as tf
import tensorflow_hub as hub
import numpy as np
import csv

import matplotlib.pyplot as plt
from IPython.display import Audio
from scipy.io import wavfile

TensorFlow हब से मॉडल लोड करें।

# Load the model.
model = hub.load('https://tfhub.dev/google/yamnet/1')

लेबल फ़ाइल को मॉडल परिसंपत्तियों से लोड किया जाएगा और मॉडल. model.class_map_path() पर मौजूद है। आप इसे class_names वैरिएबल पर लोड करेंगे।

# Find the name of the class with the top score when mean-aggregated across frames.
def class_names_from_csv(class_map_csv_text):
  """Returns list of class names corresponding to score vector."""
  class_names = []
  with tf.io.gfile.GFile(class_map_csv_text) as csvfile:
    reader = csv.DictReader(csvfile)
    for row in reader:
      class_names.append(row['display_name'])

  return class_names

class_map_path = model.class_map_path().numpy()
class_names = class_names_from_csv(class_map_path)

लोड किए गए ऑडियो को सत्यापित करने और परिवर्तित करने के लिए एक विधि जोड़ें, जो उचित नमूना_रेट (16K) पर है, अन्यथा यह मॉडल के परिणामों को प्रभावित करेगा।

def ensure_sample_rate(original_sample_rate, waveform,
                       desired_sample_rate=16000):
  """Resample waveform if required."""
  if original_sample_rate != desired_sample_rate:
    desired_length = int(round(float(len(waveform)) /
                               original_sample_rate * desired_sample_rate))
    waveform = scipy.signal.resample(waveform, desired_length)
  return desired_sample_rate, waveform
है

ध्वनि फ़ाइल डाउनलोड करना और तैयार करना

यहां आप एक wav फ़ाइल डाउनलोड करेंगे और उसे सुनेंगे। यदि आपके पास पहले से कोई फ़ाइल उपलब्ध है, तो बस इसे कोलाब पर अपलोड करें और इसके बजाय इसका उपयोग करें।

curl -O https://storage.googleapis.com/audioset/speech_whistling2.wav
  % Total    % Received % Xferd  Average Speed   Time    Time     Time  Current
                                 Dload  Upload   Total   Spent    Left  Speed
100  153k  100  153k    0     0   761k      0 --:--:-- --:--:-- --:--:--  761k

curl -O https://storage.googleapis.com/audioset/miaow_16k.wav
  % Total    % Received % Xferd  Average Speed   Time    Time     Time  Current
                                 Dload  Upload   Total   Spent    Left  Speed
100  210k  100  210k    0     0  1068k      0 --:--:-- --:--:-- --:--:-- 1068k

# wav_file_name = 'speech_whistling2.wav'
wav_file_name = 'miaow_16k.wav'
sample_rate, wav_data = wavfile.read(wav_file_name, 'rb')
sample_rate, wav_data = ensure_sample_rate(sample_rate, wav_data)

# Show some basic information about the audio.
duration = len(wav_data)/sample_rate
print(f'Sample rate: {sample_rate} Hz')
print(f'Total duration: {duration:.2f}s')
print(f'Size of the input: {len(wav_data)}')

# Listening to the wav file.
Audio(wav_data, rate=sample_rate)
Sample rate: 16000 Hz
Total duration: 6.73s
Size of the input: 107698

/tmpfs/src/tf_docs_env/lib/python3.6/site-packages/ipykernel_launcher.py:3: WavFileWarning: Chunk (non-data) not understood, skipping it.
  This is separate from the ipykernel package so we can avoid doing imports until

wav_data को [-1.0, 1.0] (मॉडल के प्रलेखन में कहा गया है) के मानों के लिए सामान्यीकृत करने की आवश्यकता है।

waveform = wav_data / tf.int16.max

मॉडल को निष्पादित करना

अब आसान हिस्सा: पहले से तैयार किए गए डेटा का उपयोग करके, आप बस मॉडल को कॉल करते हैं और प्राप्त करते हैं: स्कोर, एम्बेडिंग और स्पेक्ट्रोग्राम।

स्कोर मुख्य परिणाम है जो आप उपयोग करेंगे। वह स्पेक्ट्रोग्राम जो आप बाद में कुछ विज़ुअलाइज़ेशन करने के लिए उपयोग करेंगे।

# Run the model, check the output.
scores, embeddings, spectrogram = model(waveform)
scores_np = scores.numpy()
spectrogram_np = spectrogram.numpy()
infered_class = class_names[scores_np.mean(axis=0).argmax()]
print(f'The main sound is: {infered_class}')
The main sound is: Animal

दृश्य

YAMNet भी कुछ अतिरिक्त जानकारी देता है जिसे हम विज़ुअलाइज़ेशन के लिए उपयोग कर सकते हैं। आइए वेवफॉर्म, स्पेक्ट्रोग्राम और शीर्ष वर्गों पर एक नज़र डालें।

plt.figure(figsize=(10, 6))

# Plot the waveform.
plt.subplot(3, 1, 1)
plt.plot(waveform)
plt.xlim([0, len(waveform)])

# Plot the log-mel spectrogram (returned by the model).
plt.subplot(3, 1, 2)
plt.imshow(spectrogram_np.T, aspect='auto', interpolation='nearest', origin='lower')

# Plot and label the model output scores for the top-scoring classes.
mean_scores = np.mean(scores, axis=0)
top_n = 10
top_class_indices = np.argsort(mean_scores)[::-1][:top_n]
plt.subplot(3, 1, 3)
plt.imshow(scores_np[:, top_class_indices].T, aspect='auto', interpolation='nearest', cmap='gray_r')

# patch_padding = (PATCH_WINDOW_SECONDS / 2) / PATCH_HOP_SECONDS
# values from the model documentation
patch_padding = (0.025 / 2) / 0.01
plt.xlim([-patch_padding-0.5, scores.shape[0] + patch_padding-0.5])
# Label the top_N classes.
yticks = range(0, top_n, 1)
plt.yticks(yticks, [class_names[top_class_indices[x]] for x in yticks])
_ = plt.ylim(-0.5 + np.array([top_n, 0]))

पींग