【项目实战】FastSpeech 代码解析 —— dataset.py

本文介绍FastSpeech项目中dataset.py文件的功能,包括加载训练数据、数据预处理及补全等关键步骤,确保输入数据符合模型训练要求。

FastSpeech 代码解析 —— dataset.py

  简介

       本项目一个基于 FastSpeech 模型的语音转换项目,它是使用 PyTorch 实现的(项目地址)。
       
        FastSpeech 基于 Transformer 的前馈网络,用于并行生成 TTS 梅尔谱图。 FastSpeech 模型与自回归 Transformer TTS 相比,梅尔谱图生成速度加快了 270 倍,端到端语音合成速度加快了 38 倍。(详情请参阅 FastSpeech 的详细介绍)。
       
       由于 FastSpeech 项目较大,代码较多,为了方便学习与整理,对主要代码进行依次介绍。
       
       本文将介绍项目中的 dataset.py 文件: FastSpeech 数据集相关处理
       

  函数解析

    get_data_to_buffer

          该函数的作用是: 加载训练数据,组装数据集

          输出参数:

		buffer	:	

          代码详解:

		def get_data_to_buffer():
		    # 创建列表
		    buffer = list()
		    # 将 LJSpeech 数据集语音文本列表从磁盘读取到内存
		    text = process_text(os.path.join("data", "train.txt"))
		
		    # 记录开始时间
		    start = time.perf_counter()
		    for i in tqdm(range(len(text))):
		        # 获取 mel 谱图文件名,并加载至内存
		        mel_gt_name = os.path.join(
		            hparams.mel_ground_truth, "ljspeech-mel-%05d.npy" % (i+1))
		        mel_gt_target = np.load(mel_gt_name)
		        # 加载音素持续时间文件
		        duration = np.load(os.path.join(
		            hparams.alignment_path, str(i)+".npy"))
		        # 加载语音文本
<think>我们有一个Python项目,目录结构如下: root/ ├── common/ │ ├── dataset/ │ │ └── dataset.py │ └── model/ │ └── model.py 目标:在dataset.py中引用model.py中的类或函数。 方法一:使用相对导入(适用于包内导入) 但是注意,dataset.py和model.py不在同一个包内(它们位于不同的子目录中),因此不能直接使用相对导入。 方法二:将项目根目录添加到系统路径(sys.path) 这是最常见的方法之一,可以在dataset.py中动态添加项目根目录到sys.path,然后使用绝对导入。 步骤: 1.dataset.py中,先获取当前文件的绝对路径,然后定位到项目根目录(root)。 2.项目根目录添加到sys.path。 3. 然后就可以使用从根目录开始的绝对路径导入。 示例代码(在dataset.py中): ```python import sys import os # 获取当前文件所在目录(即dataset目录) current_dir = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)) # 获取项目根目录(root)的路径,假设root是common的父目录的父目录 # 因为common在root下,所以需要上两层:current_dir -> common/dataset -> 上一层是common,再上一层是root root_dir = os.path.dirname(os.path.dirname(current_dir)) # 将root目录添加到sys.path sys.path.append(root_dir) # 现在可以使用从root开始的绝对路径导入 from common.model.model import MyModel ``` 注意:这种方法在代码部署时可能会因为目录结构变化而出现问题,所以需要确保路径计算正确。 方法三:使用setup.py项目安装为包(推荐) 如果项目是一个包,我们可以通过setup.py安装,这样在任何地方都可以通过包名导入。 步骤: 1.项目根目录(root)下创建setup.py文件。 2. 在setup.py中定义包结构(参考引用[2]中的setup.py示例)。 3. 安装项目(使用pip install -e . 进行可编辑安装)。 4. 然后在代码中就可以使用绝对导入,例如:from common.model.model import MyModel 示例setup.py(在root目录下): ```python from setuptools import setup, find_packages setup( name='myproject', version='0.1', packages=find_packages(), # 自动查找所有包 # 其他设置... ) ``` 然后在root目录下运行: ```bash pip install -e . ``` 这样,项目就被安装到当前Python环境中,可以在任何地方使用包名导入。 方法四:使用环境变量PYTHONPATH 在运行程序前,将项目根目录添加到PYTHONPATH环境变量中。 例如,在Linux/Mac下: ```bash export PYTHONPATH="/path/to/root:$PYTHONPATH" ``` 然后运行脚本。 在代码中也可以设置环境变量(但通常不推荐,因为可能会影响其他模块): ```python import os import sys sys.path.append('/path/to/root') ``` 总结: 1. 对于小型项目或快速开发,使用方法二(动态添加路径)比较直接。 2. 对于大型项目或需要分发的项目,使用方法三(安装为包)更规范,也便于管理依赖。 3. 方法四(环境变量)适合在运行前设置,特别是当项目有多个入口点时。 注意:在引用[3]中,YOLO项目中的导入方式也是通过设置根目录的相对路径(如`from models.common import DetectMultiBackend`),这要求项目根目录在sys.path中。因此,在运行项目时,通常将项目根目录作为工作目录,或者通过设置PYTHONPATH来包含根目录。 根据引用[1]中脚本的做法,他们通过运行脚本时切换到项目目录(`cd Improved-3D-Diffusion-Policy`)来确保当前工作目录是项目根目录,这样在脚本中就可以直接使用从根目录开始的导入。 因此,在dataset.py中,如果项目根目录已经在sys.path中(比如通过运行脚本时的工作目录是根目录,或者通过其他方式添加了根目录),那么可以直接使用: ```python from common.model.model import MyModel ``` 如果没有,则需要在运行前设置好工作目录或使用上述方法之一。 根据用户的问题,我们有两个文件: root/common/dataset/dataset.py root/common/model/model.py 假设项目根目录是root,那么从根目录开始,model.py的模块路径是`common.model.model`,dataset.py的模块路径是`common.dataset.dataset`。 所以,在dataset.py中导入model.py的正确绝对导入应该是: ```python from common.model.model import MyModel ``` 但是,这要求项目根目录(root)在Python的模块搜索路径(sys.path)中。 因此,我们需要确保在运行dataset.py时,root目录在sys.path中。可以通过以下方式之一: 1. 在运行脚本时,当前工作目录是root(即root目录下运行脚本)。 2. 在运行前设置PYTHONPATH环境变量为root目录。 3.代码中动态添加(如方法二)。 在项目实践中,通常会在项目根目录下放置一个主入口脚本(如main.py),然后在该脚本中运行其他模块。这样,当运行main.py时,当前工作目录就是项目根目录,因此所有模块都可以正确导入。 例如,在main.py中: ```python from common.dataset.dataset import MyDataset from common.model.model import MyModel ``` 这样,在dataset.py中也可以直接使用`from common.model.model import MyModel`,因为main.py运行时,sys.path的第一个路径就是项目根目录。 如果必须单独运行dataset.py(比如用于测试),那么可以在dataset.py中添加如下代码: ```python import sys import os # 将项目根目录添加到sys.path sys.path.append(os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))))) ``` 这样,无论从哪里运行,都能正确导入。 但是,更推荐的做法是使用可编辑安装(方法三)或者确保从项目根目录运行。 根据引用[5]中的YOLOv5项目结构,他们也是通过设置项目根目录在sys.path中,然后使用绝对导入(如`from models.common import ...`)。 因此,针对用户的问题,推荐方法: 1. 如果项目有主入口(在根目录),则确保从根目录运行,然后在dataset.py中使用`from common.model.model import ...` 2. 如果没有,则使用动态添加路径(方法二)或可编辑安装(方法三)。 注意:避免使用相对导入(如`from ...model.model import ...`),因为`...`表示上上层目录,而dataset.py和model.py并不是在同一个包内(它们位于两个不同的子包),并且相对导入要求整个目录是一个包(即每个目录都有__init__.py文件)。如果确实要使用相对导入,需要将common目录变成一个包,并在每个子目录添加__init__.py文件,然后使用`from ..model.model import ...`。但是,由于两个模块不在同一个顶层包内(它们都在common包内?),所以实际上可以。 如果使用相对导入,需要: - 在common目录下添加__init__.py(可以为空) - 在common/dataset目录下添加__init__.py - 在common/model目录下添加__init__.py 然后在dataset.py中使用: ```python from ..model.model import MyModel ``` 但是,相对导入在直接运行模块时会出错(因为此时模块不是作为包的一部分运行),所以通常建议使用绝对导入,并确保项目根目录在sys.path中。 综上所述,最可靠且推荐的方法是: 1.项目组织为包(每个目录都有__init__.py文件)。 2. 使用可编辑安装(pip install -e .)将项目安装到当前环境。 3. 然后在代码中使用绝对导入:`from common.model.model import MyModel` 这样,无论从哪个目录运行,都可以正确导入。 如果用户暂时不想安装,那么确保运行时的当前工作目录是项目根目录,并使用绝对导入。 根据引用[1]中的脚本,他们也是先切换到项目目录再运行,这样就能保证导入正确。 因此,在dataset.py中,可以这样写: ```python # 使用绝对导入,前提是项目根目录在sys.path中 from common.model.model import MyModel ``` 然后,在运行dataset.py时,确保当前工作目录是root的父目录?不对,应该是root目录。但是,如果我们在root目录下运行`python common/dataset/dataset.py`,那么当前工作目录就是root,所以sys.path会包含root,因此导入正确。 但是,如果我们在common/dataset目录下运行`python dataset.py`,那么当前工作目录是common/dataset,此时sys.path不包含root,所以导入失败。 因此,为了避免问题,最好总是从项目根目录运行,并使用相对于根目录的路径来运行脚本,例如: ```bash python -m common.dataset.dataset ``` 这样,Python会将根目录自动添加到sys.path中,并且以模块方式运行,包结构也会被识别。 所以,总结步骤: 1.项目根目录下运行:`python -m common.dataset.dataset` 2.dataset.py中直接使用:`from common.model.model import MyModel` 这是最规范的做法。 如果用户使用PyCharm等IDE,可以将项目根目录标记为Sources Root,这样IDE会自动将根目录添加到sys.path,运行单个文件时也不会出错。 因此,针对用户的问题,给出以下解决方案: 方案一(推荐): 1. 确保项目目录结构如下,并添加__init__.py文件(即使为空)将common及其子目录变成包: root/ ├── common/ │ ├── __init__.py │ ├── dataset/ │ │ ├── __init__.py │ │ └── dataset.py │ └── model/ │ ├── __init__.py │ └── model.py 2.dataset.py中使用绝对导入: from common.model.model import MyModel 3. 运行方式:在项目根目录(root)下执行: python -m common.dataset.dataset 方案二(动态添加路径): 在dataset.py开头添加: import sys import os root_path = os.path.abspath(os.path.join(os.path.dirname(__file__), '../..')) if root_path not in sys.path: sys.path.append(root_path) from common.model.model import MyModel 这样,无论从哪里运行,都能导入。 但是方案二需要手动计算路径,且不够优雅,所以推荐方案一。 根据引用[3]和[5]中的YOLO项目,他们也是通过设置项目根目录在sys.path中,然后使用绝对导入。 因此,请根据项目情况选择合适的方法。</think>在Python项目中实现跨目录引用,关键在于正确设置Python的模块搜索路径。针对你的需求(从`root/common/dataset/dataset.py`引用`root/common/model/model.py`),以下是详细解决方案: ### 最佳实践:使用相对导入 + 包结构 1. **创建包结构**(每个目录添加`__init__.py`文件) ```bash root/ ├── common/ │ ├── __init__.py # 空文件,标记为包 │ ├── dataset/ │ │ ├── __init__.py # 空文件 │ │ └── dataset.py │ └── model/ │ ├── __init__.py # 空文件 │ └── model.py ``` 2. **在`dataset.py`中使用相对导入** ```python # root/common/dataset/dataset.py from ..model.model import ModelClass # 两个点表示上一级目录 ``` ### 替代方案:动态添加系统路径 ```python # root/common/dataset/dataset.py import sys import os # 计算model.py的绝对路径 current_dir = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)) # 当前文件目录 model_dir = os.path.join(current_dir, '../../model') # 向上两级到model目录 # 添加路径到系统搜索路径 sys.path.insert(0, model_dir) # 现在可直接导入 from model import ModelClass ``` ### 推荐方案:项目级导入(参考YOLO项目实践[^3][^5]) 1. **在项目根目录创建`setup.py`**(参考引用[2]) ```python # root/setup.py from setuptools import setup, find_packages setup( name='my_project', version='0.1', packages=find_packages(), ) ``` 2. **安装项目为本地包** ```bash pip install -e . # 在root目录执行 ``` 3. **在任何文件中使用绝对导入** ```python # dataset.py中 from common.model.model import ModelClass ``` ### 关键注意事项 1. **路径分隔符**:始终使用`os.path`处理路径,确保跨平台兼容性 2. **导入顺序**: ```python # 正确顺序 import sys import os sys.path.append(...) # 路径修改必须在导入前完成 from model import ... ``` 3. **循环导入**:避免A导入B同时B导入A,会导致`ImportError` > **推荐方案**:对于长期维护项目,优先采用`setup.py`安装为本地包的方式[^2],这是YOLO等大型项目的标准实践[^3][^5]。小型项目可使用相对导入,但需确保所有目录都有`__init__.py`文件。 ---
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