]> git.donarmstrong.com Git - samtools.git/blobdiff - bam_plcmd.c
* samtools-0.1.8-7 (r639)
[samtools.git] / bam_plcmd.c
index 708e63e7e8b600baf166e23979990711d9bf5829..bbdca64d4cc38ac4edde1691f527a886880eac2b 100644 (file)
@@ -449,8 +449,16 @@ int bam_pileup(int argc, char *argv[])
  * mpileup *
  ***********/
 
+#define MPLP_VCF   0x1
+#define MPLP_VAR   0x2
+#define MPLP_AFS   0x4
+#define MPLP_AFALL 0x8
+
+#define MPLP_AFS_BLOCK 0x10000
+
 typedef struct {
-       int vcf, max_mq, min_mq;
+       int max_mq, min_mq, prior_type, flag;
+       double theta;
        char *reg, *fn_pos;
        faidx_t *fai;
        kh_64_t *hash;
@@ -480,6 +488,7 @@ static int mpileup(mplp_conf_t *conf, int n, char **fn)
        const bam_pileup1_t **plp;
        bam_mplp_t iter;
        bam_header_t *h = 0;
+       uint64_t N = 0;
        char *ref;
        khash_t(64) *hash = 0;
        // allocate
@@ -517,9 +526,14 @@ static int mpileup(mplp_conf_t *conf, int n, char **fn)
        }
        if (conf->fn_pos) hash = load_pos(conf->fn_pos, h);
        // write the VCF header
-       if (conf->vcf) {
+       if (conf->flag & MPLP_VCF) {
                kstring_t s;
                s.l = s.m = 0; s.s = 0;
+               puts("##fileformat=VCFv4.0");
+               puts("##INFO=<ID=DP,Number=1,Type=Integer,Description=\"Total read depth\">");
+               puts("##INFO=<ID=AF,Number=1,Type=Float,Description=\"Non-reference allele frequency \\argmax_f P(D|f)\">");
+               puts("##INFO=<ID=AFE,Number=1,Type=Float,Description=\"Expected non-reference allele frequency\">");
+               puts("##FILTER=<ID=Q13,Description=\"All min{baseQ,mapQ} below 13\">");
                kputs("#CHROM\tPOS\tID\tREF\tALT\tQUAL\tFILTER\tINFO\tFORMAT", &s);
                for (i = 0; i < n; ++i) {
                        const char *p;
@@ -532,7 +546,10 @@ static int mpileup(mplp_conf_t *conf, int n, char **fn)
                free(s.s);
        }
        // mpileup
-       if (conf->vcf) ma = mc_init(n);
+       if (conf->flag & MPLP_VCF) {
+               ma = mc_init(n);
+               mc_init_prior(ma, conf->prior_type, conf->theta);
+       }
        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) {
@@ -547,26 +564,31 @@ static int mpileup(mplp_conf_t *conf, int n, char **fn)
                        if (conf->fai) ref = fai_fetch(conf->fai, h->target_name[tid], &ref_len);
                        ref_tid = tid;
                }
-               if (conf->vcf) {
-                       double f0, f; // the reference allele frequency
-                       int j, _ref, _alt, _ref0, depth, rms_q, _ref0b;
+               if (conf->flag & MPLP_VCF) {
+                       mc_rst_t r;
+                       int j, _ref0, depth, rms_q, _ref0b, is_var = 0, qref = 0, level = 2, tot;
                        uint64_t sqr_sum;
+                       if (conf->flag & MPLP_AFS) level = 3;
                        _ref0 = _ref0b = (ref && pos < ref_len)? ref[pos] : 'N';
                        _ref0 = bam_nt16_nt4_table[bam_nt16_table[_ref0]];
-                       f = f0 = mc_freq0(_ref0, n_plp, plp, ma, &_ref, &_alt);
-                       if (f >= 0.0) {
-                               double flast = f;
-                               for (j = 0; j < 10; ++j) {
-                                       f = mc_freq_iter(flast, ma);
-                                       if (fabs(f - flast) < 1e-3) break;
-                                       flast = f;
-                               }
+                       tot = mc_cal(_ref0, n_plp, plp, ma, &r, level);
+                       if (tot) { // has good bases
+                               double q;
+                               is_var = (r.p_ref < .5);
+                               q = is_var? r.p_ref : 1. - r.p_ref;
+                               if (q < 1e-308) q = 1e-308;
+                               qref = (int)(-3.434 * log(q) + .499);
+                               if (qref > 99) qref = 99;
                        }
+                       if ((conf->flag & MPLP_VAR) && !is_var) continue;
+                       ++N; // number of processed lines
                        printf("%s\t%d\t.\t%c\t", h->target_name[tid], pos + 1, _ref0b);
-                       if (_ref0 == _ref) putchar("ACGTN"[_alt]);
-                       else printf("%c,%c", "ACGTN"[_ref], "ACGTN"[_alt]);
-                       printf("\t0\t"); // FIXME: currently these not available
-                       if (f0 < 0.) printf("Q13\t");
+                       if (is_var) {
+                               putchar("ACGTN"[r.alt]);
+                               if (r.alt2 >= 0 && r.alt2 < 4) printf(",%c", "ACGT"[r.alt2]);
+                       } else putchar('.');
+                       printf("\t%d\t", qref);
+                       if (!tot) printf("Q13\t");
                        else printf(".\t");
                        for (i = depth = 0, sqr_sum = 0; i < n; ++i) {
                                depth += n_plp[i];
@@ -577,12 +599,24 @@ static int mpileup(mplp_conf_t *conf, int n, char **fn)
                                }
                        }
                        rms_q = (int)(sqrt((double)sqr_sum / depth) + .499);
-                       printf("DP=%d;MQ=%d;AF=%.3lg", depth, rms_q, f0<0.?0.:1.-f);
-                       printf("\tDP");
-                       // output genotype information; FIXME: to be implmented...
-                       for (i = 0; i < n; ++i)
-                               printf("\t%d", n_plp[i]);
+                       printf("DP=%d;MQ=%d", depth, rms_q);
+                       if (tot) {
+                               printf(";AF=%.3lf", 1. - r.f_em);
+                               if (level >= 2) printf(";AFE=%.3lf", 1-r.f_exp);
+                               if (conf->flag & MPLP_AFALL) {
+                                       printf(";AF0=%.3lf;AFN=%.3lf", 1-r.f_naive, 1-r.f_nielsen);
+                                       if (conf->flag & MPLP_AFS) printf(";AFB=%.3lf", 1-r.f_map);
+                               }
+                       }
+                       printf("\tGT:GQ:DP");
+                       if (tot) {
+                               for (i = 0; i < n; ++i) {
+                                       int x = mc_call_gt(ma, r.f_exp, i);
+                                       printf("\t%c/%c:%d:%d", "10"[((x&3)==2)], "10"[((x&3)>0)], x>>2, n_plp[i]);
+                               }
+                       } else for (i = 0; i < n; ++i) printf("\t./.:0:0");
                        putchar('\n');
+                       if (N % MPLP_AFS_BLOCK == 0) mc_dump_afs(ma);
                } 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) {
@@ -604,6 +638,7 @@ static int mpileup(mplp_conf_t *conf, int n, char **fn)
                        putchar('\n');
                }
        }
+       if ((conf->flag&MPLP_VCF) && (conf->flag&MPLP_AFS)) mc_dump_afs(ma);
        if (hash) { // free the hash table
                khint_t k;
                for (k = kh_begin(hash); k < kh_end(hash); ++k)
@@ -628,21 +663,50 @@ int bam_mpileup(int argc, char *argv[])
        mplp_conf_t mplp;
        memset(&mplp, 0, sizeof(mplp_conf_t));
        mplp.max_mq = 60;
-       while ((c = getopt(argc, argv, "f:r:l:VM:q:")) >= 0) {
+       mplp.prior_type = MC_PTYPE_FULL;
+       mplp.theta = 1e-3;
+       while ((c = getopt(argc, argv, "vVcFSP:f:r:l:VM:q:t:")) >= 0) {
                switch (c) {
+               case 't': mplp.theta = atof(optarg); break;
+               case 'P':
+                       if (strcmp(optarg, "full") == 0) mplp.prior_type = MC_PTYPE_FULL;
+                       else if (strcmp(optarg, "cond2") == 0) mplp.prior_type = MC_PTYPE_COND2;
+                       else if (strcmp(optarg, "flat") == 0) mplp.prior_type = MC_PTYPE_FLAT;
+                       else {
+                               fprintf(stderr, "[%s] unrecognized prior type.\n", __func__);
+                               return 1;
+                       }
+                       break;
                case 'f':
                        mplp.fai = fai_load(optarg);
                        if (mplp.fai == 0) return 1;
                        break;
                case 'r': mplp.reg = strdup(optarg); break;
                case 'l': mplp.fn_pos = strdup(optarg); break;
-               case 'V': mplp.vcf = 1; break;
+               case 'V':
+               case 'c': mplp.flag |= MPLP_VCF; break;
+               case 'S': mplp.flag |= MPLP_AFS; break;
+               case 'F': mplp.flag |= MPLP_AFALL; break;
+               case 'v': mplp.flag |= MPLP_VAR; break;
                case 'M': mplp.max_mq = atoi(optarg); break;
                case 'q': mplp.min_mq = atoi(optarg); break;
                }
        }
        if (argc == 1) {
-               fprintf(stderr, "Usage: samtools mpileup [-r reg] [-f in.fa] [-l pos] 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      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, "         -P STR      prior: full, flat, cond2 [full]\n");
+               fprintf(stderr, "         -c          generate VCF output (consensus calling)\n");
+               fprintf(stderr, "         -v          show variant sites only\n");
+               fprintf(stderr, "         -S          calculate AFS (slow, to stderr)\n");
+               fprintf(stderr, "\n");
+               fprintf(stderr, "Notes: Assuming error independency and diploid individuals.\n\n");
                return 1;
        }
        mpileup(&mplp, argc - optind, argv + optind);