]> git.donarmstrong.com Git - samtools.git/blobdiff - bam_md.c
fixed a bug in realignment
[samtools.git] / bam_md.c
index 3ca730993cbc01065eb2c76bd66df1640808e032..a4f4e01ce2672556746c399af379a325b61273af 100644 (file)
--- a/bam_md.c
+++ b/bam_md.c
@@ -5,8 +5,9 @@
 #include "faidx.h"
 #include "sam.h"
 #include "kstring.h"
+#include "kaln.h"
 
-void bam_fillmd1(bam1_t *b, char *ref, int is_equal)
+void bam_fillmd1_core(bam1_t *b, char *ref, int is_equal, int max_nm)
 {
        uint8_t *seq = bam1_seq(b);
        uint32_t *cigar = bam1_cigar(b);
@@ -53,6 +54,26 @@ void bam_fillmd1(bam1_t *b, char *ref, int is_equal)
                }
        }
        ksprintf(str, "%d", u);
+       // apply max_nm
+       if (max_nm > 0 && nm >= max_nm) {
+               for (i = y = 0, x = c->pos; i < c->n_cigar; ++i) {
+                       int j, l = cigar[i]>>4, op = cigar[i]&0xf;
+                       if (op == BAM_CMATCH) {
+                               for (j = 0; j < l; ++j) {
+                                       int z = y + j;
+                                       int c1 = bam1_seqi(seq, z), c2 = bam_nt16_table[(int)ref[x+j]];
+                                       if (ref[x+j] == 0) break; // out of boundary
+                                       if ((c1 == c2 && c1 != 15 && c2 != 15) || c1 == 0) { // a match
+                                               seq[z/2] |= (z&1)? 0x0f : 0xf0;
+                                               bam1_qual(b)[z] = 0;
+                                       }
+                               }
+                               if (j < l) break;
+                               x += l; y += l;
+                       } else if (op == BAM_CDEL || op == BAM_CREF_SKIP) x += l;
+                       else if (op == BAM_CINS || op == BAM_CSOFT_CLIP) y += l;
+               }
+       }
        // update NM
        old_nm = bam_aux_get(b, "NM");
        if (c->flag & BAM_FUNMAP) return;
@@ -83,23 +104,79 @@ void bam_fillmd1(bam1_t *b, char *ref, int is_equal)
        free(str->s); free(str);
 }
 
+void bam_fillmd1(bam1_t *b, char *ref, int is_equal)
+{
+       bam_fillmd1_core(b, ref, is_equal, 0);
+}
+
+// local realignment
+
+#define MIN_REF_LEN 10
+
+int bam_realn(bam1_t *b, const char *ref)
+{
+       int k, l_ref, score, n_cigar;
+       uint32_t *cigar = bam1_cigar(b);
+       uint8_t *s_ref = 0, *s_read = 0, *seq;
+       ka_param_t par;
+       bam1_core_t *c = &b->core;
+       // set S/W parameters
+       par = ka_param_blast; par.gap_open = 4; par.gap_ext = 1; par.gap_end_open = par.gap_end_ext = 0;
+       // calculate the length of the reference in the alignment
+       for (k = l_ref = 0; k < c->n_cigar; ++k) {
+               if ((cigar[k]&0xf) == BAM_CREF_SKIP) break; // do not do realignment if there is an `N' operation
+               if ((cigar[k]&0xf) == BAM_CMATCH || (cigar[k]&0xf) == BAM_CDEL)
+                       l_ref += cigar[k]>>4;
+       }
+       if (k != c->n_cigar || l_ref < MIN_REF_LEN) return -1;
+       for (k = 0; k < l_ref; ++k)
+               if (ref[c->pos + k] == 0) return -1; // the read stands out of the reference
+       // allocate
+       s_ref = calloc(l_ref, 1);
+       s_read = calloc(c->l_qseq, 1);
+       for (k = 0, seq = bam1_seq(b); k < c->l_qseq; ++k)
+               s_read[k] = bam_nt16_nt4_table[bam1_seqi(seq, k)];
+       for (k = 0; k < l_ref; ++k)
+               s_ref[k] = bam_nt16_nt4_table[(int)bam_nt16_table[(int)ref[c->pos + k]]];
+       // do alignment
+       cigar = ka_global_core(s_ref, l_ref, s_read, c->l_qseq, &par, &score, &n_cigar);
+       if (score <= 0) { // realignment failed
+               free(cigar); free(s_ref); free(s_read);
+               return -1;
+       }
+       // copy over the alignment
+       if (4 * (n_cigar - (int)c->n_cigar) + b->data_len > b->m_data) { // enlarge b->data
+               b->m_data = 4 * (n_cigar - (int)c->n_cigar) + b->data_len;
+               kroundup32(b->m_data);
+               b->data = realloc(b->data, b->m_data);
+       }
+       if (n_cigar != (int)c->n_cigar) // move data
+               memmove(b->data + c->l_qname + 4 * n_cigar, bam1_seq(b), b->data_len - c->l_qseq - 4 * c->n_cigar);
+       memcpy(bam1_cigar(b), cigar, n_cigar * 4);
+       c->n_cigar = n_cigar;
+       free(s_ref); free(s_read); free(cigar);
+       return 0;
+}
+
 int bam_fillmd(int argc, char *argv[])
 {
-       int c, is_equal = 0, tid = -2, ret, len, is_bam_out, is_sam_in, is_uncompressed;
+       int c, is_equal = 0, tid = -2, ret, len, is_bam_out, is_sam_in, is_uncompressed, max_nm = 0, is_realn;
        samfile_t *fp, *fpout = 0;
        faidx_t *fai;
        char *ref = 0, mode_w[8], mode_r[8];
        bam1_t *b;
 
-       is_bam_out = is_sam_in = is_uncompressed = 0;
+       is_bam_out = is_sam_in = is_uncompressed = is_realn = 0;
        mode_w[0] = mode_r[0] = 0;
        strcpy(mode_r, "r"); strcpy(mode_w, "w");
-       while ((c = getopt(argc, argv, "eubS")) >= 0) {
+       while ((c = getopt(argc, argv, "reubSn:")) >= 0) {
                switch (c) {
+               case 'r': is_realn = 1; break;
                case 'e': is_equal = 1; break;
                case 'b': is_bam_out = 1; break;
                case 'u': is_uncompressed = is_bam_out = 1; break;
                case 'S': is_sam_in = 1; break;
+               case 'n': max_nm = atoi(optarg); break;
                default: fprintf(stderr, "[bam_fillmd] unrecognized option '-%c'\n", c); return 1;
                }
        }
@@ -109,11 +186,12 @@ int bam_fillmd(int argc, char *argv[])
        if (is_uncompressed) strcat(mode_w, "u");
        if (optind + 1 >= argc) {
                fprintf(stderr, "\n");
-               fprintf(stderr, "Usage:   samtools fillmd [-eubS] <aln.bam> <ref.fasta>\n\n");
+               fprintf(stderr, "Usage:   samtools fillmd [-eubrS] <aln.bam> <ref.fasta>\n\n");
                fprintf(stderr, "Options: -e       change identical bases to '='\n");
                fprintf(stderr, "         -u       uncompressed BAM output (for piping)\n");
                fprintf(stderr, "         -b       compressed BAM output\n");
-               fprintf(stderr, "         -S       the input is SAM with header\n\n");
+               fprintf(stderr, "         -S       the input is SAM with header\n");
+               fprintf(stderr, "         -r       read-independent local realignment\n\n");
                return 1;
        }
        fp = samopen(argv[optind], mode_r, 0);
@@ -136,7 +214,8 @@ int bam_fillmd(int argc, char *argv[])
                                        fprintf(stderr, "[bam_fillmd] fail to find sequence '%s' in the reference.\n",
                                                        fp->header->target_name[tid]);
                        }
-                       if (ref) bam_fillmd1(b, ref, is_equal);
+                       if (is_realn) bam_realn(b, ref);
+                       if (ref) bam_fillmd1_core(b, ref, is_equal, max_nm);
                }
                samwrite(fpout, b);
        }