音频数据加载

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audio_dataset_from_directory 函数

keras.utils.audio_dataset_from_directory(
    directory,
    labels="inferred",
    label_mode="int",
    class_names=None,
    batch_size=32,
    sampling_rate=None,
    output_sequence_length=None,
    ragged=False,
    shuffle=True,
    seed=None,
    validation_split=None,
    subset=None,
    follow_links=False,
    verbose=True,
)

从目录中的音频文件生成一个 tf.data.Dataset。

如果您的目录结构如下所示：

main_directory/
...class_a/
......a_audio_1.wav
......a_audio_2.wav
...class_b/
......b_audio_1.wav
......b_audio_2.wav

那么调用 audio_dataset_from_directory(main_directory, labels='inferred') 将返回一个 tf.data.Dataset，它会生成来自子目录 class_a 和 class_b 的音频文件批次，以及标签 0 和 1（0 对应于 class_a，1 对应于 class_b）。

目前仅支持 .wav 文件。

参数

• directory：数据所在的目录。如果 labels 为 "inferred"，则它应该包含子目录，每个子目录包含一个类别的音频文件。否则，目录结构将被忽略。
• labels：要么是 "inferred"（标签从目录结构中推断），None（无标签），要么是与目录中找到的音频文件数量相同的整数标签列表/元组。标签应根据音频文件路径的字母数字顺序排序（在 Python 中通过 os.walk(directory) 获取）。
• label_mode：描述 labels 编码方式的字符串。选项包括：
  • "int"：表示标签被编码为整数（例如，用于 sparse_categorical_crossentropy 损失）。
  • "categorical"：表示标签被编码为分类向量（例如，用于 categorical_crossentropy 损失）。
  • "binary"：表示标签（只能有 2 个）被编码为值为 0 或 1 的 float32 标量（例如，用于 binary_crossentropy）。
  • None（无标签）。
• class_names：仅在 "labels" 为 "inferred" 时有效。这是类名的显式列表（必须与子目录的名称匹配）。用于控制类的顺序（否则使用字母数字顺序）。
• batch_size：数据批次的大小。默认值：32。如果为 None，则数据不会被批处理（数据集将生成单个样本）。
• sampling_rate：音频采样率（以每秒样本数计）。
• output_sequence_length：音频序列的最大长度。超过此长度的音频文件将被截断为 output_sequence_length。如果设置为 None，则同一批次中的所有序列都将填充到批次中最长序列的长度。
• ragged：是否返回一个 Ragged 数据集（其中每个序列都有自己的长度）。默认为 False。
• shuffle：是否打乱数据。如果设置为 False，则按字母数字顺序排序数据。默认为 True。
• seed：用于打乱和转换的可选随机种子。
• validation_split：可选的 0 到 1 之间的浮点数，保留用于验证的数据的比例。
• subset：要返回的数据子集。可以是 "training"、"validation" 或 "both" 之一。仅当设置了 validation_split 时才使用。
• follow_links：是否访问符号链接指向的子目录。默认为 False。
• verbose：是否显示有关类和找到的文件数量的信息。默认为 True。

返回值

一个 tf.data.Dataset 对象。

• 如果 label_mode 为 None，则它会生成形状为 (batch_size,) 的 string 张量，包含一批音频文件的内容。
• 否则，它会生成一个元组 (audio, labels)，其中 audio 的形状为 (batch_size, sequence_length, num_channels)，而 labels 遵循下面描述的格式。

关于标签格式的规则

• 如果 label_mode 为 int，则标签是形状为 (batch_size,) 的 int32 张量。
• 如果 label_mode 为 binary，则标签是形状为 (batch_size, 1) 的 1 和 0 的 float32 张量。
• 如果 label_mode 为 categorical，则标签是形状为 (batch_size, num_classes) 的 float32 张量，表示类索引的独热编码。