]> git.donarmstrong.com Git - samtools.git/blobdiff - bam_plcmd.c
minor changes. It is BUGGY now!
[samtools.git] / bam_plcmd.c
index d34cd267a9edd363a32605c083fefe5ba512e8bb..1205e10b845288f25dbd240b3b612ae79d2f8b8a 100644 (file)
@@ -341,17 +341,19 @@ int bam_pileup(int argc, char *argv[])
     d->max_depth = 0;
        d->tid = -1; d->mask = BAM_DEF_MASK;
        d->c = bam_maqcns_init();
+       d->c->errmod = BAM_ERRMOD_MAQ2; // change the default model
        d->ido = bam_maqindel_opt_init();
-       while ((c = getopt(argc, argv, "st:f:cT:N:r:l:d:im:gI:G:vM:S2aR:P")) >= 0) {
+       while ((c = getopt(argc, argv, "st:f:cT:N:r:l:d:im:gI:G:vM:S2aR:PA")) >= 0) {
                switch (c) {
-               case 'a': d->c->is_soap = 1; break;
+               case 'a': d->c->errmod = BAM_ERRMOD_SOAP; break;
+               case 'A': d->c->errmod = BAM_ERRMOD_MAQ; break;
                case 's': d->format |= BAM_PLF_SIMPLE; break;
                case 't': fn_list = strdup(optarg); break;
                case 'l': fn_pos = strdup(optarg); break;
                case 'f': fn_fa = strdup(optarg); break;
                case 'T': d->c->theta = atof(optarg); break;
                case 'N': d->c->n_hap = atoi(optarg); break;
-               case 'r': d->c->het_rate = atof(optarg); break;
+               case 'r': d->c->het_rate = atof(optarg); d->ido->r_snp = d->c->het_rate; break;
                case 'M': d->c->cap_mapQ = atoi(optarg); break;
                case 'd': d->max_depth = atoi(optarg); break;
                case 'c': d->format |= BAM_PLF_CNS; break;
@@ -373,13 +375,15 @@ int bam_pileup(int argc, char *argv[])
                default: fprintf(stderr, "Unrecognizd option '-%c'.\n", c); return 1;
                }
        }
+       if (d->c->errmod != BAM_ERRMOD_MAQ2) d->c->theta += 0.02;
+       if (d->c->theta > 1.0) d->c->theta = 1.0;
        if (fn_list) is_SAM = 1;
        if (optind == argc) {
                fprintf(stderr, "\n");
                fprintf(stderr, "Usage:  samtools pileup [options] <in.bam>|<in.sam>\n\n");
                fprintf(stderr, "Option: -s        simple (yet incomplete) pileup format\n");
                fprintf(stderr, "        -S        the input is in SAM\n");
-               fprintf(stderr, "        -a        use the SOAPsnp model for SNP calling\n");
+               fprintf(stderr, "        -A        use the MAQ model for SNP calling\n");
                fprintf(stderr, "        -2        output the 2nd best call and quality\n");
                fprintf(stderr, "        -i        only show lines/consensus with indels\n");
                fprintf(stderr, "        -m INT    filtering reads with bits in INT [%d]\n", d->mask);
@@ -388,7 +392,7 @@ int bam_pileup(int argc, char *argv[])
                fprintf(stderr, "        -t FILE   list of reference sequences (force -S)\n");
                fprintf(stderr, "        -l FILE   list of sites at which pileup is output\n");
                fprintf(stderr, "        -f FILE   reference sequence in the FASTA format\n\n");
-               fprintf(stderr, "        -c        output the maq consensus sequence\n");
+               fprintf(stderr, "        -c        output the SOAPsnp consensus sequence\n");
                fprintf(stderr, "        -v        print variants only (for -c)\n");
                fprintf(stderr, "        -g        output in the GLFv3 format (suppressing -c/-i/-s)\n");
                fprintf(stderr, "        -T FLOAT  theta in maq consensus calling model (for -c/-g) [%f]\n", d->c->theta);
@@ -446,21 +450,74 @@ int bam_pileup(int argc, char *argv[])
  * mpileup *
  ***********/
 
+#include <assert.h>
+#include "bam2bcf.h"
+#include "sample.h"
+
+#define MPLP_GLF   0x10
+#define MPLP_NO_COMP 0x20
+#define MPLP_NO_ORPHAN 0x40
+#define MPLP_REALN   0x80
+#define MPLP_NO_HALFTRIM 0x100
+
 typedef struct {
-       char *reg;
+       int max_mq, min_mq, flag, min_baseQ;
+       double theta;
+       char *reg, *fn_pos;
        faidx_t *fai;
+       kh_64_t *hash;
 } mplp_conf_t;
 
 typedef struct {
        bamFile fp;
-       bam_iterf_t iter;
+       bam_iter_t iter;
+       int min_mq, flag;
+       char *ref;
 } mplp_aux_t;
 
+typedef struct {
+       int n;
+       int *n_plp, *m_plp;
+       bam_pileup1_t **plp;
+} mplp_pileup_t;
+
 static int mplp_func(void *data, bam1_t *b)
 {
+       extern int bam_realn(bam1_t *b, const char *ref);
        mplp_aux_t *ma = (mplp_aux_t*)data;
-       if (ma->iter) return bam_iterf_read(ma->fp, ma->iter, b);
-       return bam_read1(ma->fp, b);
+       int ret, cond = 0;
+       do {
+               cond = 0;
+               ret = ma->iter? bam_iter_read(ma->fp, ma->iter, b) : bam_read1(ma->fp, b);
+               if (ret < 0) break;
+               if (b->core.qual < ma->min_mq) cond = 1; 
+               else if ((ma->flag&MPLP_NO_ORPHAN) && (b->core.flag&1) && !(b->core.flag&2)) cond = 1;
+               if (ma->ref && !cond && (ma->flag&MPLP_REALN)) bam_realn(b, ma->ref);
+       } while (cond);
+       return ret;
+}
+
+static void group_smpl(mplp_pileup_t *m, bam_sample_t *sm, kstring_t *buf,
+                                          int n, char *const*fn, int *n_plp, const bam_pileup1_t **plp)
+{
+       int i, j;
+       memset(m->n_plp, 0, m->n * sizeof(int));
+       for (i = 0; i < n; ++i) {
+               for (j = 0; j < n_plp[i]; ++j) {
+                       const bam_pileup1_t *p = plp[i] + j;
+                       uint8_t *q;
+                       int id = -1;
+                       q = bam_aux_get(p->b, "RG");
+                       if (q) id = bam_smpl_rg2smid(sm, fn[i], (char*)q+1, buf);
+                       if (id < 0) id = bam_smpl_rg2smid(sm, fn[i], 0, buf);
+                       assert(id >= 0 && id < m->n);
+                       if (m->n_plp[id] == m->m_plp[id]) {
+                               m->m_plp[id] = m->m_plp[id]? m->m_plp[id]<<1 : 8;
+                               m->plp[id] = realloc(m->plp[id], sizeof(bam_pileup1_t) * m->m_plp[id]);
+                       }
+                       m->plp[id][m->n_plp[id]++] = *p;
+               }
+       }
 }
 
 static int mpileup(mplp_conf_t *conf, int n, char **fn)
@@ -471,16 +528,35 @@ static int mpileup(mplp_conf_t *conf, int n, char **fn)
        bam_mplp_t iter;
        bam_header_t *h = 0;
        char *ref;
-       // allocate
+       khash_t(64) *hash = 0;
+
+       bcf_callaux_t *bca = 0;
+       bcf_callret1_t *bcr = 0;
+       bcf_call_t bc;
+       bcf_t *bp = 0;
+       bcf_hdr_t *bh = 0;
+
+       bam_sample_t *sm = 0;
+       kstring_t buf;
+       mplp_pileup_t gplp;
+
+       memset(&gplp, 0, sizeof(mplp_pileup_t));
+       memset(&buf, 0, sizeof(kstring_t));
+       memset(&bc, 0, sizeof(bcf_call_t));
        data = calloc(n, sizeof(void*));
        plp = calloc(n, sizeof(void*));
        n_plp = calloc(n, sizeof(int*));
+       sm = bam_smpl_init();
+
        // read the header and initialize data
        for (i = 0; i < n; ++i) {
                bam_header_t *h_tmp;
                data[i] = calloc(1, sizeof(mplp_aux_t));
+               data[i]->min_mq = conf->min_mq;
+               data[i]->flag = conf->flag;
                data[i]->fp = bam_open(fn[i], "r");
                h_tmp = bam_header_read(data[i]->fp);
+               bam_smpl_add(sm, fn[i], h_tmp->text);
                if (conf->reg) {
                        int beg, end;
                        bam_index_t *idx;
@@ -494,7 +570,7 @@ static int mpileup(mplp_conf_t *conf, int n, char **fn)
                                exit(1);
                        }
                        if (i == 0) beg0 = beg, end0 = end;
-                       data[i]->iter = bam_iterf_query(idx, tid, beg, end);
+                       data[i]->iter = bam_iter_query(idx, tid, beg, end);
                        bam_index_destroy(idx);
                }
                if (i == 0) h = h_tmp;
@@ -503,40 +579,105 @@ static int mpileup(mplp_conf_t *conf, int n, char **fn)
                        bam_header_destroy(h_tmp);
                }
        }
-       // mpileup
+       gplp.n = sm->n;
+       gplp.n_plp = calloc(sm->n, sizeof(int));
+       gplp.m_plp = calloc(sm->n, sizeof(int));
+       gplp.plp = calloc(sm->n, sizeof(void*));
+
+       fprintf(stderr, "[%s] %d samples in %d input files\n", __func__, sm->n, n);
+       if (conf->fn_pos) hash = load_pos(conf->fn_pos, h);
+       // write the VCF header
+       if (conf->flag & MPLP_GLF) {
+               kstring_t s;
+               bh = calloc(1, sizeof(bcf_hdr_t));
+               s.l = s.m = 0; s.s = 0;
+               bp = bcf_open("-", (conf->flag&MPLP_NO_COMP)? "wu" : "w");
+               for (i = 0; i < h->n_targets; ++i) {
+                       kputs(h->target_name[i], &s);
+                       kputc('\0', &s);
+               }
+               bh->l_nm = s.l;
+               bh->name = malloc(s.l);
+               memcpy(bh->name, s.s, s.l);
+               s.l = 0;
+               for (i = 0; i < sm->n; ++i) {
+                       kputs(sm->smpl[i], &s); kputc('\0', &s);
+               }
+               bh->l_smpl = s.l;
+               bh->sname = malloc(s.l);
+               memcpy(bh->sname, s.s, s.l);
+               bh->l_txt = 0;
+               free(s.s);
+               bcf_hdr_sync(bh);
+               bcf_hdr_write(bp, bh);
+               bca = bcf_call_init(-1., conf->min_baseQ);
+               bcr = calloc(sm->n, sizeof(bcf_callret1_t));
+       }
        ref_tid = -1; ref = 0;
        iter = bam_mplp_init(n, mplp_func, (void**)data);
        while (bam_mplp_auto(iter, &tid, &pos, n_plp, plp) > 0) {
                if (conf->reg && (pos < beg0 || pos >= end0)) continue; // out of the region requested
+               if (hash) {
+                       khint_t k;
+                       k = kh_get(64, hash, (uint64_t)tid<<32 | pos);
+                       if (k == kh_end(hash)) continue;
+               }
                if (tid != ref_tid) {
                        free(ref);
                        if (conf->fai) ref = fai_fetch(conf->fai, h->target_name[tid], &ref_len);
+                       for (i = 0; i < n; ++i) data[i]->ref = ref;
                        ref_tid = tid;
                }
-               printf("%s\t%d\t%c", h->target_name[tid], pos + 1, (ref && pos < ref_len)? ref[pos] : 'N');
-               for (i = 0; i < n; ++i) {
-                       int j;
-                       printf("\t%d\t", n_plp[i]);
-                       if (n_plp[i] == 0) printf("*\t*");
-                       else {
-                               for (j = 0; j < n_plp[i]; ++j)
-                                       pileup_seq(plp[i] + j, pos, ref_len, ref);
-                               putchar('\t');
-                               for (j = 0; j < n_plp[i]; ++j) {
-                                       const bam_pileup1_t *p = plp[i] + j;
-                                       int c = bam1_qual(p->b)[p->qpos] + 33;
-                                       if (c > 126) c = 126;
-                                       putchar(c);
+               if (conf->flag & MPLP_GLF) {
+                       int _ref0, ref16;
+                       bcf1_t *b = calloc(1, sizeof(bcf1_t));
+                       group_smpl(&gplp, sm, &buf, n, fn, n_plp, plp);
+                       _ref0 = (ref && pos < ref_len)? ref[pos] : 'N';
+                       ref16 = bam_nt16_table[_ref0];
+                       for (i = 0; i < gplp.n; ++i)
+                               bcf_call_glfgen(gplp.n_plp[i], gplp.plp[i], ref16, bca, bcr + i);
+                       bcf_call_combine(gplp.n, bcr, ref16, &bc);
+                       bcf_call2bcf(tid, pos, &bc, b);
+                       bcf_write(bp, bh, b);
+                       bcf_destroy(b);
+               } else {
+                       printf("%s\t%d\t%c", h->target_name[tid], pos + 1, (ref && pos < ref_len)? ref[pos] : 'N');
+                       for (i = 0; i < n; ++i) {
+                               int j;
+                               printf("\t%d\t", n_plp[i]);
+                               if (n_plp[i] == 0) printf("*\t*");
+                               else {
+                                       for (j = 0; j < n_plp[i]; ++j)
+                                               pileup_seq(plp[i] + j, pos, ref_len, ref);
+                                       putchar('\t');
+                                       for (j = 0; j < n_plp[i]; ++j) {
+                                               const bam_pileup1_t *p = plp[i] + j;
+                                               int c = bam1_qual(p->b)[p->qpos] + 33;
+                                               if (c > 126) c = 126;
+                                               putchar(c);
+                                       }
                                }
                        }
+                       putchar('\n');
                }
-               putchar('\n');
        }
+
+       bcf_close(bp);
+       bam_smpl_destroy(sm); free(buf.s);
+       for (i = 0; i < gplp.n; ++i) free(gplp.plp[i]);
+       free(gplp.plp); free(gplp.n_plp); free(gplp.m_plp);
+       if (hash) { // free the hash table
+               khint_t k;
+               for (k = kh_begin(hash); k < kh_end(hash); ++k)
+                       if (kh_exist(hash, k)) free(kh_val(hash, k));
+               kh_destroy(64, hash);
+       }
+       bcf_hdr_destroy(bh); bcf_call_destroy(bca); free(bc.PL); free(bcr);
        bam_mplp_destroy(iter);
        bam_header_destroy(h);
        for (i = 0; i < n; ++i) {
                bam_close(data[i]->fp);
-               if (data[i]->iter) bam_iterf_destroy(data[i]->iter);
+               if (data[i]->iter) bam_iter_destroy(data[i]->iter);
                free(data[i]);
        }
        free(data); free(plp); free(ref); free(n_plp);
@@ -548,17 +689,43 @@ int bam_mpileup(int argc, char *argv[])
        int c;
        mplp_conf_t mplp;
        memset(&mplp, 0, sizeof(mplp_conf_t));
-       while ((c = getopt(argc, argv, "f:r:")) >= 0) {
+       mplp.max_mq = 60;
+       mplp.theta = 1e-3;
+       mplp.min_baseQ = 13;
+       while ((c = getopt(argc, argv, "gf:r:l:M:q:t:Q:uaORH")) >= 0) {
                switch (c) {
+               case 't': mplp.theta = atof(optarg); break;
                case 'f':
                        mplp.fai = fai_load(optarg);
                        if (mplp.fai == 0) return 1;
                        break;
-               case 'r': mplp.reg = strdup(optarg);
+               case 'r': mplp.reg = strdup(optarg); break;
+               case 'l': mplp.fn_pos = strdup(optarg); break;
+               case 'g': mplp.flag |= MPLP_GLF; break;
+               case 'u': mplp.flag |= MPLP_NO_COMP; break;
+               case 'a': mplp.flag |= MPLP_NO_ORPHAN | MPLP_REALN | MPLP_NO_HALFTRIM; break;
+               case 'O': mplp.flag |= MPLP_NO_ORPHAN; break;
+               case 'H': mplp.flag |= MPLP_NO_HALFTRIM; break;
+               case 'R': mplp.flag |= MPLP_REALN; break;
+               case 'M': mplp.max_mq = atoi(optarg); break;
+               case 'q': mplp.min_mq = atoi(optarg); break;
+               case 'Q': mplp.min_baseQ = atoi(optarg); break;
                }
        }
        if (argc == 1) {
-               fprintf(stderr, "Usage: samtools mpileup [-r reg] [-f in.fa] in1.bam [in2.bam [...]]\n");
+               fprintf(stderr, "\n");
+               fprintf(stderr, "Usage:   samtools mpileup [options] in1.bam [in2.bam [...]]\n\n");
+               fprintf(stderr, "Options: -f FILE     reference sequence file [null]\n");
+               fprintf(stderr, "         -r STR      region in which pileup is generated [null]\n");
+               fprintf(stderr, "         -l FILE     list of positions (format: chr pos) [null]\n");
+               fprintf(stderr, "         -M INT      cap mapping quality at INT [%d]\n", mplp.max_mq);
+               fprintf(stderr, "         -Q INT      min base quality [%d]\n", mplp.min_baseQ);
+               fprintf(stderr, "         -q INT      filter out alignment with MQ smaller than INT [%d]\n", mplp.min_mq);
+               fprintf(stderr, "         -t FLOAT    scaled mutation rate [%lg]\n", mplp.theta);
+               fprintf(stderr, "         -g          generate BCF output\n");
+               fprintf(stderr, "         -u          do not compress BCF output\n");
+               fprintf(stderr, "\n");
+               fprintf(stderr, "Notes: Assuming diploid individuals.\n\n");
                return 1;
        }
        mpileup(&mplp, argc - optind, argv + optind);