]> git.donarmstrong.com Git - samtools.git/blobdiff - bam2bcf.c
* samtools-0.1.8-11 (r672)
[samtools.git] / bam2bcf.c
index a78e7d282c8ff2280a819ca32570a107a076d32a..5ad81c05641935ffd4c7f2b6082acc9d341214b2 100644 (file)
--- a/bam2bcf.c
+++ b/bam2bcf.c
@@ -3,7 +3,9 @@
 #include "bam.h"
 #include "kstring.h"
 #include "bam2bcf.h"
-#include "bcf.h"
+#include "bcftools/bcf.h"
+
+#define MAX_END_DIST 30
 
 extern void ks_introsort_uint32_t(size_t n, uint32_t a[]);
 
@@ -12,18 +14,19 @@ extern      void ks_introsort_uint32_t(size_t n, uint32_t a[]);
 #define CALL_DEFTHETA 0.85f
 
 struct __bcf_callaux_t {
-       int max_info, capQ;
+       int max_info, capQ, min_baseQ;
        double *fk;
        uint32_t *info;
 };
 
-bcf_callaux_t *bcf_call_init(double theta)
+bcf_callaux_t *bcf_call_init(double theta, int min_baseQ)
 {
        bcf_callaux_t *bca;
        int n;
        if (theta <= 0.) theta = CALL_DEFTHETA;
        bca = calloc(1, sizeof(bcf_callaux_t));
        bca->capQ = 60;
+       bca->min_baseQ = min_baseQ;
        bca->fk = calloc(CALL_MAX, sizeof(double));
        bca->fk[0] = 1.;
        for (n = 1; n < CALL_MAX; ++n)
@@ -40,8 +43,8 @@ void bcf_call_destroy(bcf_callaux_t *bca)
 }
 
 typedef struct {
-       float esum[4], fsum[4];
-       uint32_t c[4];
+       float esum[5], fsum[5];
+       uint32_t c[5];
        int w[8];
 } auxaux_t;
 
@@ -70,11 +73,12 @@ typedef struct {
  */
 int bcf_call_glfgen(int _n, const bam_pileup1_t *pl, int ref_base /*4-bit*/, bcf_callaux_t *bca, bcf_callret1_t *r)
 {
-       int i, j, k, c, n;
+       int i, j, k, c, n, ref4;
        float *p = r->p;
        auxaux_t aux;
 
        memset(r, 0, sizeof(bcf_callret1_t));
+       ref4 = bam_nt16_nt4_table[ref_base];
        if (_n == 0) return -1;
 
        // enlarge the aux array if necessary
@@ -87,16 +91,27 @@ int bcf_call_glfgen(int _n, const bam_pileup1_t *pl, int ref_base /*4-bit*/, bcf
        for (i = n = 0; i < _n; ++i) {
                const bam_pileup1_t *p = pl + i;
                uint32_t q, x = 0, qq;
+               int min_dist;
                if (p->is_del || (p->b->core.flag&BAM_FUNMAP)) continue; // skip unmapped reads and deleted bases
                q = (uint32_t)bam1_qual(p->b)[p->qpos]; // base quality
+               if (q < bca->min_baseQ) continue;
                x |= (uint32_t)bam1_strand(p->b) << 18 | q << 8 | p->b->core.qual;
                if (p->b->core.qual < q) q = p->b->core.qual; // cap the overall quality at mapping quality
                x |= q << 24;
                qq = bam1_seqi(bam1_seq(p->b), p->qpos); // base
                q = bam_nt16_nt4_table[qq? qq : ref_base]; // q is the 2-bit base
                if (q < 4) x |= 1 << 21 | q << 16;
-               
+               k = (ref4 < 4 && q == ref4)? 0 : 1;
+               k = k<<1 | bam1_strand(p->b);
+               ++r->d[k];
                bca->info[n++] = x;
+               // calculate min_dist
+               min_dist = p->b->core.l_qseq - 1 - p->qpos;
+               if (min_dist > p->qpos) min_dist = p->qpos;
+               if (min_dist > MAX_END_DIST) min_dist = MAX_END_DIST;
+               k >>= 1;
+               r->dsum[k]  += min_dist;
+               r->d2sum[k] += min_dist * min_dist;
        }
        ks_introsort_uint32_t(n, bca->info);
        r->depth = n;
@@ -116,7 +131,7 @@ int bcf_call_glfgen(int _n, const bam_pileup1_t *pl, int ref_base /*4-bit*/, bcf
                tmp = (int)(info&0xff) < bca->capQ? (int)(info&0xff) : bca->capQ;
                r->sum_Q2 += tmp * tmp;
        }
-       memcpy(r->esum, aux.esum, 4 * sizeof(float));
+       memcpy(r->esum, aux.esum, 5 * sizeof(float));
        // rescale ->c[]
        for (j = c = 0; j != 4; ++j) c += aux.c[j];
        if (c > 255) {
@@ -124,38 +139,30 @@ int bcf_call_glfgen(int _n, const bam_pileup1_t *pl, int ref_base /*4-bit*/, bcf
                for (j = c = 0; j != 4; ++j) c += aux.c[j];
        }
        // generate likelihood
-       for (j = 0; j != 4; ++j) {
+       for (j = 0; j != 5; ++j) {
                float tmp;
                // homozygous
-               for (k = 0, tmp = 0.0; k != 4; ++k)
+               for (k = 0, tmp = 0.0; k != 5; ++k)
                        if (j != k) tmp += aux.esum[k];
-               p[j<<2|j] = tmp; // anything that is not j
+               p[j*5+j] = tmp; // anything that is not j
                // heterozygous
-               for (k = j + 1; k < 4; ++k) {
-                       for (i = 0, tmp = 0.0; i != 4; ++i)
+               for (k = j + 1; k < 5; ++k) {
+                       for (i = 0, tmp = 0.0; i != 5; ++i)
                                if (i != j && i != k) tmp += aux.esum[i];
-                       p[j<<2|k] = p[k<<2|j] = 3.01 * (aux.c[j] + aux.c[k]) + tmp;
+                       p[j*5+k] = p[k*5+j] = 3.01 * (aux.c[j] + aux.c[k]) + tmp;
                }
        }
-       return 0;
+       return r->depth;
 }
 
-/*
-  1) Find the top 2 bases (from esum[4]).
-
-  2) If the reference base is among the top 2, consider the locus is
-     potentially biallelic and set call->a[2] as -1; otherwise, the
-     locus is potentially triallelic. If the reference is ambiguous,
-     take the weakest call as the pseudo-reference.
- */
 int bcf_call_combine(int n, const bcf_callret1_t *calls, int ref_base /*4-bit*/, bcf_call_t *call)
 {
        int ref4, i, j;
-       int64_t sum[4], tmp;
+       int64_t sum[5], tmp;
        call->ori_ref = ref4 = bam_nt16_nt4_table[ref_base];
        if (ref4 > 4) ref4 = 4;
        { // calculate esum
-               double esum[4];
+               double esum[5];
                memset(esum, 0, sizeof(double) * 4);
                for (i = 0; i < n; ++i) {
                        for (j = 0; j < 4; ++j)
@@ -169,38 +176,31 @@ int bcf_call_combine(int n, const bcf_callret1_t *calls, int ref_base /*4-bit*/,
                for (j = i; j > 0 && sum[j] < sum[j-1]; --j)
                        tmp = sum[j], sum[j] = sum[j-1], sum[j-1] = tmp;
        // set the reference allele and alternative allele(s)
-       for (i = 0; i < 4; ++i) call->a[i] = -1;
+       for (i = 0; i < 5; ++i) call->a[i] = -1;
        call->unseen = -1;
-       if (ref4 < 4) {
-               call->a[0] = ref4;
-               for (i = 3, j = 1; i >= 0; --i) {
-                       if ((sum[i]&3) != ref4) {
-                               if (sum[i]>>2 != 0) call->a[j++] = sum[i]&3;
-                               else break;
-                       }
-               }
-               if (j < 4 && i >= 0) call->unseen = j, call->a[j++] = sum[i]&3;
-               call->n_alleles = j;
-       } else {
-               for (i = 3, j = 0; i >= 0; --i)
+       call->a[0] = ref4;
+       for (i = 3, j = 1; i >= 0; --i) {
+               if ((sum[i]&3) != ref4) {
                        if (sum[i]>>2 != 0) call->a[j++] = sum[i]&3;
                        else break;
-               if (j < 4 && i >= 0) call->unseen = j, call->a[j++] = sum[i]&3;
-               call->n_alleles = j;
+               }
        }
+       if (((ref4 < 4 && j < 4) || (ref4 == 4 && j < 5)) && i >= 0)
+               call->unseen = j, call->a[j++] = sum[i]&3;
+       call->n_alleles = j;
        // set the PL array
        if (call->n < n) {
                call->n = n;
-               call->PL = realloc(call->PL, 6 * n);
+               call->PL = realloc(call->PL, 15 * n);
        }
        {
-               int x, g[6], z;
+               int x, g[15], z;
                double sum_min = 0.;
                x = call->n_alleles * (call->n_alleles + 1) / 2;
                // get the possible genotypes
                for (i = z = 0; i < call->n_alleles; ++i)
                        for (j = i; j < call->n_alleles; ++j)
-                               g[z++] = call->a[i]<<2 | call->a[j];
+                               g[z++] = call->a[i] * 5 + call->a[j];
                for (i = 0; i < n; ++i) {
                        uint8_t *PL = call->PL + x * i;
                        const bcf_callret1_t *r = calls + i;
@@ -217,10 +217,26 @@ int bcf_call_combine(int n, const bcf_callret1_t *calls, int ref_base /*4-bit*/,
                }
                call->shift = (int)(sum_min + .499);
        }
+       memset(call->d, 0, 4 * sizeof(int));
+       call->davg[0] = call->davg[1] = call->dstd[0] = call->dstd[1] = 0.;
        for (i = call->depth = 0, tmp = 0; i < n; ++i) {
                call->depth += calls[i].depth;
+               for (j = 0; j < 4; ++j) call->d[j] += calls[i].d[j];
+               for (j = 0; j < 2; ++j) {
+                       call->davg[j] += calls[i].dsum[j];
+                       call->dstd[j] += calls[i].d2sum[j];
+               }
                tmp += calls[i].sum_Q2;
        }
+       for (j = 0; j < 2; ++j) {
+               int x = call->d[j*2] + call->d[j*2+1];
+               if (x == 0) {
+                       call->davg[j] = call->dstd[j] = 0.;
+               } else {
+                       call->davg[j] /= x;
+                       call->dstd[j] = sqrt(call->dstd[j] / x - call->davg[j] * call->davg[j]);
+               }
+       }
        call->rmsQ = (int)(sqrt((double)tmp / call->depth) + .499);
        return 0;
 }
@@ -228,21 +244,30 @@ int bcf_call_combine(int n, const bcf_callret1_t *calls, int ref_base /*4-bit*/,
 int bcf_call2bcf(int tid, int pos, bcf_call_t *bc, bcf1_t *b)
 {
        kstring_t s;
-       int i, beg;
+       int i;
        b->tid = tid; b->pos = pos; b->qual = 0;
        s.s = b->str; s.m = b->m_str; s.l = 0;
        kputc('\0', &s);
        kputc("ACGTN"[bc->ori_ref], &s); kputc('\0', &s);
-       beg = bc->ori_ref > 3? 0 : 1;
-       for (i = beg; i < 4; ++i) {
+       for (i = 1; i < 5; ++i) {
                if (bc->a[i] < 0) break;
-               if (i > beg) kputc(',', &s);
+               if (i > 1) kputc(',', &s);
 //             kputc(bc->unseen == i && i != 3? 'X' : "ACGT"[bc->a[i]], &s);
                kputc(bc->unseen == i? 'X' : "ACGT"[bc->a[i]], &s);
        }
        kputc('\0', &s);
        kputc('\0', &s);
-       kputs("MQ=", &s); kputw(bc->rmsQ, &s); kputs(";DP=", &s); kputw(bc->depth, &s); kputc('\0', &s);
+       // INFO
+       kputs("MQ=", &s); kputw(bc->rmsQ, &s); // kputs(";DP=", &s); kputw(bc->depth, &s);
+       kputs(";DP4=", &s);
+       for (i = 0; i < 4; ++i) {
+               if (i) kputc(',', &s);
+               kputw(bc->d[i], &s);
+       }
+       if (bc->d[2] + bc->d[3] > 1)
+               ksprintf(&s, ";MED=%.1lf,%.1lf,%.1lf,%.1lf", bc->davg[0], bc->dstd[0], bc->davg[1], bc->dstd[1]);
+       kputc('\0', &s);
+       // FMT
        kputs("PL", &s); kputc('\0', &s);
        b->m_str = s.m; b->str = s.s; b->l_str = s.l;
        bcf_sync(bc->n, b);