Imported Upstream version 0.1.14
authorCharles Plessy <plessy@debian.org>
Tue, 29 Mar 2011 03:52:27 +0000 (12:52 +0900)
committerCharles Plessy <plessy@debian.org>
Tue, 29 Mar 2011 03:52:27 +0000 (12:52 +0900)
20 files changed:
Makefile
NEWS
bam.h
bam_cat.c [new file with mode: 0644]
bam_plcmd.c
bam_sort.c
bamtk.c
bcftools/bcf.h
bcftools/bcf.tex
bcftools/bcftools.1
bcftools/bcfutils.c
bcftools/call1.c
bcftools/prob1.c
bcftools/prob1.h
bgzf.c
bgzf.h
misc/export2sam.pl
sam.c
sam_view.c
samtools.1

index af93d9ca5fb9010943877317bdb64b88d65e4ea1..f0259422e289216096a71bf5cf5bad5fc1aab9e6 100644 (file)
--- a/Makefile
+++ b/Makefile
@@ -4,7 +4,7 @@ DFLAGS=         -D_FILE_OFFSET_BITS=64 -D_LARGEFILE64_SOURCE -D_USE_KNETFILE -D_CURSES_
 KNETFILE_O=    knetfile.o
 LOBJS=         bgzf.o kstring.o bam_aux.o bam.o bam_import.o sam.o bam_index.o \
                        bam_pileup.o bam_lpileup.o bam_md.o glf.o razf.o faidx.o \
-                       $(KNETFILE_O) bam_sort.o sam_header.o bam_reheader.o kprobaln.o
+                       $(KNETFILE_O) bam_sort.o sam_header.o bam_reheader.o kprobaln.o bam_cat.o
 AOBJS=         bam_tview.o bam_maqcns.o bam_plcmd.o sam_view.o \
                        bam_rmdup.o bam_rmdupse.o bam_mate.o bam_stat.o bam_color.o     \
                        bamtk.o kaln.o bam2bcf.o bam2bcf_indel.o errmod.o sample.o \
diff --git a/NEWS b/NEWS
index 8455b484a0ce46bac6ca004e8ef2e2fb6e8239cf..946ba7b4e98d584081b846105bde5f438f6e3ba1 100644 (file)
--- a/NEWS
+++ b/NEWS
@@ -1,3 +1,28 @@
+Beta release 0.1.14 (16 March, 2011)
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+
+This release implements a method for testing associations for case-control
+data. The method does not call genotypes but instead sums over all genotype
+configurations to compute a chi^2 based test statistics. It can be potentially
+applied to comparing a pair of samples (e.g. a tumor-normal pair), but this
+has not been evaluated on real data.
+
+Another new feature is to make X chromosome variant calls when female and male
+samples are both present. The user needs to provide a file indicating the
+ploidy of each sample.
+
+Other new features:
+
+ * Added `samtools mpileup -L' to skip INDEL calling in regions with
+   excessively high coverage. Such regions dramatically slow down mpileup.
+
+ * Added `bcftools view -F' to parse BCF files generated by samtools r921 or
+   older which encode PL in a different way.
+
+(0.1.14: 16 March 2011, r930:163)
+
+
+
 Beta release 0.1.13 (1 March, 2011)
 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 
@@ -56,7 +81,7 @@ Other notable changes in bcftools:
  * Updated the BCF spec.
 
  * Added the `FQ' VCF INFO field, which gives the phred-scaled probability
-   of all samples being the samei (identical to the reference or all homozygous
+   of all samples being the same (identical to the reference or all homozygous
    variants). Option `view -f' has been dropped.
 
  * Implementated of "vcfutils.pl vcf2fq" to generate a consensus sequence
diff --git a/bam.h b/bam.h
index 4ad264447a94e11b63aab2ba9fba7501bdb2203c..bc8e3f19edf59a1aa4ef9aaa6a57e44b08b60af6 100644 (file)
--- a/bam.h
+++ b/bam.h
@@ -40,7 +40,7 @@
   @copyright Genome Research Ltd.
  */
 
-#define BAM_VERSION "0.1.13 (r926:134)"
+#define BAM_VERSION "0.1.14 (r933:170)"
 
 #include <stdint.h>
 #include <stdlib.h>
diff --git a/bam_cat.c b/bam_cat.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..0fde045
--- /dev/null
+++ b/bam_cat.c
@@ -0,0 +1,184 @@
+/*\r
+\r
+bam_cat -- efficiently concatenates bam files\r
+\r
+bam_cat can be used to concatenate BAM files. Under special\r
+circumstances, it can be used as an alternative to 'samtools merge' to\r
+concatenate multiple sorted files into a single sorted file. For this\r
+to work each file must be sorted, and the sorted files must be given\r
+as command line arguments in order such that the final read in file i\r
+is less than or equal to the first read in file i+1.\r
+\r
+This code is derived from the bam_reheader function in samtools 0.1.8\r
+and modified to perform concatenation by Chris Saunders on behalf of\r
+Illumina.\r
+\r
+\r
+########## License:\r
+\r
+The MIT License\r
+\r
+Original SAMtools work copyright (c) 2008-2009 Genome Research Ltd.\r
+Modified SAMtools work copyright (c) 2010 Illumina, Inc.\r
+\r
+Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy\r
+of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal\r
+in the Software without restriction, including without limitation the rights\r
+to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell\r
+copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is\r
+furnished to do so, subject to the following conditions:\r
+\r
+The above copyright notice and this permission notice shall be included in\r
+all copies or substantial portions of the Software.\r
+\r
+THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR\r
+IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,\r
+FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE\r
+AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER\r
+LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,\r
+OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN\r
+THE SOFTWARE.\r
+\r
+*/\r
+\r
+\r
+/*\r
+makefile:\r
+"""\r
+CC=gcc\r
+CFLAGS+=-g -Wall -O2 -D_FILE_OFFSET_BITS=64 -D_USE_KNETFILE -I$(SAMTOOLS_DIR)\r
+LDFLAGS+=-L$(SAMTOOLS_DIR)\r
+LDLIBS+=-lbam -lz\r
+\r
+all:bam_cat\r
+"""\r
+*/\r
+\r
+\r
+#include <stdio.h>\r
+#include <stdlib.h>\r
+#include <unistd.h>\r
+\r
+#include "bgzf.h"\r
+#include "bam.h"\r
+\r
+#define BUF_SIZE 0x10000\r
+\r
+#define GZIPID1 31\r
+#define GZIPID2 139\r
+\r
+#define BGZF_EMPTY_BLOCK_SIZE 28\r
+\r
+\r
+int bam_cat(int nfn, char * const *fn, const bam_header_t *h, const char* outbam)\r
+{\r
+    BGZF *fp;\r
+    FILE* fp_file;\r
+    uint8_t *buf;\r
+    uint8_t ebuf[BGZF_EMPTY_BLOCK_SIZE];\r
+    const int es=BGZF_EMPTY_BLOCK_SIZE;\r
+    int i;\r
+    \r
+    fp = strcmp(outbam, "-")? bgzf_open(outbam, "w") : bgzf_fdopen(fileno(stdout), "w");\r
+    if (fp == 0) {\r
+        fprintf(stderr, "[%s] ERROR: fail to open output file '%s'.\n", __func__, outbam);\r
+        return 1;\r
+    }\r
+    if (h) bam_header_write(fp, h);\r
+    \r
+    buf = (uint8_t*) malloc(BUF_SIZE);\r
+    for(i = 0; i < nfn; ++i){\r
+        BGZF *in;\r
+        bam_header_t *old;\r
+        int len,j;\r
+        \r
+        in = strcmp(fn[i], "-")? bam_open(fn[i], "r") : bam_dopen(fileno(stdin), "r");\r
+        if (in == 0) {\r
+            fprintf(stderr, "[%s] ERROR: fail to open file '%s'.\n", __func__, fn[i]);\r
+            return -1;\r
+        }\r
+        if (in->open_mode != 'r') return -1;\r
+        \r
+        old = bam_header_read(in);\r
+               if (h == 0 && i == 0) bam_header_write(fp, old);\r
+        \r
+        if (in->block_offset < in->block_length) {\r
+            bgzf_write(fp, in->uncompressed_block + in->block_offset, in->block_length - in->block_offset);\r
+            bgzf_flush(fp);\r
+        }\r
+        \r
+        j=0;\r
+#ifdef _USE_KNETFILE\r
+        fp_file=fp->x.fpw;\r
+        while ((len = knet_read(in->x.fpr, buf, BUF_SIZE)) > 0) {\r
+#else  \r
+        fp_file=fp->file;\r
+        while (!feof(in->file) && (len = fread(buf, 1, BUF_SIZE, in->file)) > 0) {\r
+#endif\r
+            if(len<es){\r
+                int diff=es-len;\r
+                if(j==0) {\r
+                    fprintf(stderr, "[%s] ERROR: truncated file?: '%s'.\n", __func__, fn[i]);\r
+                    return -1;\r
+                }\r
+                fwrite(ebuf, 1, len, fp_file);\r
+                memcpy(ebuf,ebuf+len,diff);\r
+                memcpy(ebuf+diff,buf,len);\r
+            } else {\r
+                if(j!=0) fwrite(ebuf, 1, es, fp_file);\r
+                len-= es;\r
+                memcpy(ebuf,buf+len,es);\r
+                fwrite(buf, 1, len, fp_file);\r
+            }\r
+            j=1;\r
+        }\r
+\r
+        /* check final gzip block */\r
+        {\r
+            const uint8_t gzip1=ebuf[0];\r
+            const uint8_t gzip2=ebuf[1];\r
+            const uint32_t isize=*((uint32_t*)(ebuf+es-4));\r
+            if(((gzip1!=GZIPID1) || (gzip2!=GZIPID2)) || (isize!=0)) {\r
+                fprintf(stderr, "[%s] WARNING: Unexpected block structure in file '%s'.", __func__, fn[i]);\r
+                fprintf(stderr, " Possible output corruption.\n");\r
+                fwrite(ebuf, 1, es, fp_file);\r
+            }\r
+        }\r
+        bam_header_destroy(old);\r
+        bgzf_close(in);\r
+    }\r
+    free(buf);\r
+    bgzf_close(fp);\r
+    return 0;\r
+}\r
+\r
+\r
+\r
+int main_cat(int argc, char *argv[])\r
+{\r
+    bam_header_t *h = 0;\r
+       char *outfn = 0;\r
+       int c, ret;\r
+       while ((c = getopt(argc, argv, "h:o:")) >= 0) {\r
+               switch (c) {\r
+                       case 'h': {\r
+                       tamFile fph = sam_open(optarg);\r
+                       if (fph == 0) {\r
+                       fprintf(stderr, "[%s] ERROR: fail to read the header from '%s'.\n", __func__, argv[1]);\r
+                           return 1;\r
+                       }\r
+                   h = sam_header_read(fph);\r
+               sam_close(fph);\r
+                               break;\r
+                       }\r
+                       case 'o': outfn = strdup(optarg); break;\r
+               }\r
+       }\r
+       if (argc - optind < 2) {\r
+        fprintf(stderr, "Usage: samtools cat [-h header.sam] [-o out.bam] <in1.bam> <in2.bam> [...]\n");\r
+        return 1;\r
+    }\r
+    ret = bam_cat(argc - optind, argv + optind, h, outfn? outfn : "-");\r
+       free(outfn);\r
+       return ret;\r
+}\r
index bba62cbcdcabe52cbdba71ab71a6b2e5681aa032..fd75cec8c8841a1f174731dc2eeef603571b86d2 100644 (file)
@@ -534,9 +534,10 @@ int bam_pileup(int argc, char *argv[])
 #define MPLP_FMT_SP 0x200
 #define MPLP_NO_INDEL 0x400
 #define MPLP_EXT_BAQ 0x800
+#define MPLP_ILLUMINA13 0x1000
 
 typedef struct {
-       int max_mq, min_mq, flag, min_baseQ, capQ_thres, max_depth;
+       int max_mq, min_mq, flag, min_baseQ, capQ_thres, max_depth, max_indel_depth;
        int openQ, extQ, tandemQ, min_support; // for indels
        double min_frac; // for indels
        char *reg, *fn_pos, *pl_list;
@@ -575,6 +576,12 @@ static int mplp_func(void *data, bam1_t *b)
                        skip = (rg && bcf_str2id(ma->conf->rghash, (const char*)(rg+1)) >= 0);
                        if (skip) continue;
                }
+               if (ma->conf->flag & MPLP_ILLUMINA13) {
+                       int i;
+                       uint8_t *qual = bam1_qual(b);
+                       for (i = 0; i < b->core.l_qseq; ++i)
+                               qual[i] = qual[i] > 31? qual[i] - 31 : 0;
+               }
                has_ref = (ma->ref && ma->ref_id == b->core.tid)? 1 : 0;
                skip = 0;
                if (has_ref && (ma->conf->flag&MPLP_REALN)) bam_prob_realn_core(b, ma->ref, (ma->conf->flag & MPLP_EXT_BAQ)? 3 : 1);
@@ -617,7 +624,7 @@ static int mpileup(mplp_conf_t *conf, int n, char **fn)
        extern void *bcf_call_add_rg(void *rghash, const char *hdtext, const char *list);
        extern void bcf_call_del_rghash(void *rghash);
        mplp_aux_t **data;
-       int i, tid, pos, *n_plp, beg0 = 0, end0 = 1u<<29, ref_len, ref_tid, max_depth;
+       int i, tid, pos, *n_plp, beg0 = 0, end0 = 1u<<29, ref_len, ref_tid, max_depth, max_indel_depth;
        const bam_pileup1_t **plp;
        bam_mplp_t iter;
        bam_header_t *h = 0;
@@ -722,6 +729,7 @@ static int mpileup(mplp_conf_t *conf, int n, char **fn)
                max_depth = 8000 / sm->n;
                fprintf(stderr, "<%s> Set max per-sample depth to %d\n", __func__, max_depth);
        }
+       max_indel_depth = conf->max_indel_depth * sm->n;
        bam_mplp_set_maxcnt(iter, max_depth);
        while (bam_mplp_auto(iter, &tid, &pos, n_plp, plp) > 0) {
                if (conf->reg && (pos < beg0 || pos >= end0)) continue; // out of the region requested
@@ -737,8 +745,9 @@ static int mpileup(mplp_conf_t *conf, int n, char **fn)
                        ref_tid = tid;
                }
                if (conf->flag & MPLP_GLF) {
-                       int _ref0, ref16;
+                       int total_depth, _ref0, ref16;
                        bcf1_t *b = calloc(1, sizeof(bcf1_t));
+                       for (i = total_depth = 0; i < n; ++i) total_depth += n_plp[i];
                        group_smpl(&gplp, sm, &buf, n, fn, n_plp, plp);
                        _ref0 = (ref && pos < ref_len)? ref[pos] : 'N';
                        ref16 = bam_nt16_table[_ref0];
@@ -750,7 +759,7 @@ static int mpileup(mplp_conf_t *conf, int n, char **fn)
                        bcf_write(bp, bh, b);
                        bcf_destroy(b);
                        // call indels
-                       if (!(conf->flag&MPLP_NO_INDEL) && bcf_call_gap_prep(gplp.n, gplp.n_plp, gplp.plp, pos, bca, ref, rghash) >= 0) {
+                       if (!(conf->flag&MPLP_NO_INDEL) && total_depth < max_indel_depth && bcf_call_gap_prep(gplp.n, gplp.n_plp, gplp.plp, pos, bca, ref, rghash) >= 0) {
                                for (i = 0; i < gplp.n; ++i)
                                        bcf_call_glfgen(gplp.n_plp[i], gplp.plp[i], -1, bca, bcr + i);
                                if (bcf_call_combine(gplp.n, bcr, -1, &bc) >= 0) {
@@ -866,11 +875,11 @@ int bam_mpileup(int argc, char *argv[])
        mplp.max_mq = 60;
        mplp.min_baseQ = 13;
        mplp.capQ_thres = 0;
-       mplp.max_depth = 250;
+       mplp.max_depth = 250; mplp.max_indel_depth = 250;
        mplp.openQ = 40; mplp.extQ = 20; mplp.tandemQ = 100;
        mplp.min_frac = 0.002; mplp.min_support = 1;
        mplp.flag = MPLP_NO_ORPHAN | MPLP_REALN;
-       while ((c = getopt(argc, argv, "Agf:r:l:M:q:Q:uaRC:BDSd:b:P:o:e:h:Im:F:EG:")) >= 0) {
+       while ((c = getopt(argc, argv, "Agf:r:l:M:q:Q:uaRC:BDSd:L:b:P:o:e:h:Im:F:EG:6")) >= 0) {
                switch (c) {
                case 'f':
                        mplp.fai = fai_load(optarg);
@@ -889,6 +898,7 @@ int bam_mpileup(int argc, char *argv[])
                case 'S': mplp.flag |= MPLP_FMT_SP; break;
                case 'I': mplp.flag |= MPLP_NO_INDEL; break;
                case 'E': mplp.flag |= MPLP_EXT_BAQ; break;
+               case '6': mplp.flag |= MPLP_ILLUMINA13; break;
                case 'C': mplp.capQ_thres = atoi(optarg); break;
                case 'M': mplp.max_mq = atoi(optarg); break;
                case 'q': mplp.min_mq = atoi(optarg); break;
@@ -900,6 +910,7 @@ int bam_mpileup(int argc, char *argv[])
                case 'A': use_orphan = 1; break;
                case 'F': mplp.min_frac = atof(optarg); break;
                case 'm': mplp.min_support = atoi(optarg); break;
+               case 'L': mplp.max_indel_depth = atoi(optarg); break;
                case 'G': {
                                FILE *fp_rg;
                                char buf[1024];
@@ -924,7 +935,8 @@ int bam_mpileup(int argc, char *argv[])
                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, "         -d INT      max per-sample depth [%d]\n", mplp.max_depth);
+               fprintf(stderr, "         -d INT      max per-BAM depth [%d]\n", mplp.max_depth);
+               fprintf(stderr, "         -L INT      max per-sample depth for INDEL calling [%d]\n", mplp.max_indel_depth);
                fprintf(stderr, "         -P STR      comma separated list of platforms for indels [all]\n");
                fprintf(stderr, "         -o INT      Phred-scaled gap open sequencing error probability [%d]\n", mplp.openQ);
                fprintf(stderr, "         -e INT      Phred-scaled gap extension seq error probability [%d]\n", mplp.extQ);
@@ -932,6 +944,7 @@ int bam_mpileup(int argc, char *argv[])
                fprintf(stderr, "         -m INT      minimum gapped reads for indel candidates [%d]\n", mplp.min_support);
                fprintf(stderr, "         -F FLOAT    minimum fraction of gapped reads for candidates [%g]\n", mplp.min_frac);
                fprintf(stderr, "         -G FILE     exclude read groups listed in FILE [null]\n");
+               fprintf(stderr, "         -6          quality is in the Illumina-1.3+ encoding\n");
                fprintf(stderr, "         -A          use anomalous read pairs in SNP/INDEL calling\n");
                fprintf(stderr, "         -g          generate BCF output\n");
                fprintf(stderr, "         -u          do not compress BCF output\n");
index 38f15d655c253dc1f7e8cd50dd39c178c448f584..7aeccff3e1e8e61507c4983ce535de884d6bbcae 100644 (file)
@@ -298,14 +298,19 @@ KSORT_INIT(sort, bam1_p, bam1_lt)
 
 static void sort_blocks(int n, int k, bam1_p *buf, const char *prefix, const bam_header_t *h, int is_stdout)
 {
-       char *name;
+       char *name, mode[3];
        int i;
        bamFile fp;
        ks_mergesort(sort, k, buf, 0);
        name = (char*)calloc(strlen(prefix) + 20, 1);
-       if (n >= 0) sprintf(name, "%s.%.4d.bam", prefix, n);
-       else sprintf(name, "%s.bam", prefix);
-       fp = is_stdout? bam_dopen(fileno(stdout), "w") : bam_open(name, "w");
+       if (n >= 0) {
+               sprintf(name, "%s.%.4d.bam", prefix, n);
+               strcpy(mode, "w1");
+       } else {
+               sprintf(name, "%s.bam", prefix);
+               strcpy(mode, "w");
+       }
+       fp = is_stdout? bam_dopen(fileno(stdout), mode) : bam_open(name, mode);
        if (fp == 0) {
                fprintf(stderr, "[sort_blocks] fail to create file %s.\n", name);
                free(name);
diff --git a/bamtk.c b/bamtk.c
index 1d1151973fb08efbbb6d642480712fbc6b3b1563..5309d5ece3040e1413d9c2617d6efd1f5e0dfd67 100644 (file)
--- a/bamtk.c
+++ b/bamtk.c
@@ -25,6 +25,7 @@ int main_import(int argc, char *argv[]);
 int main_reheader(int argc, char *argv[]);
 int main_cut_target(int argc, char *argv[]);
 int main_phase(int argc, char *argv[]);
+int main_cat(int argc, char *argv[]);
 
 int faidx_main(int argc, char *argv[]);
 int glf3_view_main(int argc, char *argv[]);
@@ -92,6 +93,7 @@ static int usage()
        fprintf(stderr, "         merge       merge sorted alignments\n");
        fprintf(stderr, "         rmdup       remove PCR duplicates\n");
        fprintf(stderr, "         reheader    replace BAM header\n");
+       fprintf(stderr, "         cat         concatenate BAMs\n");
        fprintf(stderr, "         targetcut   cut fosmid regions (for fosmid pool only)\n");
        fprintf(stderr, "         phase       phase heterozygotes\n");
        fprintf(stderr, "\n");
@@ -131,6 +133,7 @@ int main(int argc, char *argv[])
        else if (strcmp(argv[1], "calmd") == 0) return bam_fillmd(argc-1, argv+1);
        else if (strcmp(argv[1], "fillmd") == 0) return bam_fillmd(argc-1, argv+1);
        else if (strcmp(argv[1], "reheader") == 0) return main_reheader(argc-1, argv+1);
+       else if (strcmp(argv[1], "cat") == 0) return main_cat(argc-1, argv+1);
        else if (strcmp(argv[1], "targetcut") == 0) return main_cut_target(argc-1, argv+1);
        else if (strcmp(argv[1], "phase") == 0) return main_phase(argc-1, argv+1);
 #if _CURSES_LIB != 0
index f545a916879ee9f527c3e12b622926dfaf96971b..ba6dbe9b42ae033c6b3c179a730a48312cf927dd 100644 (file)
@@ -146,6 +146,10 @@ extern "C" {
        int bcf_is_indel(const bcf1_t *b);
        bcf_hdr_t *bcf_hdr_subsam(const bcf_hdr_t *h0, int n, char *const* samples, int *list);
        int bcf_subsam(int n_smpl, int *list, bcf1_t *b);
+       // move GT to the first FORMAT field
+       int bcf_fix_gt(bcf1_t *b);
+       // update PL generated by old samtools
+       int bcf_fix_pl(bcf1_t *b);
 
        // string hash table
        void *bcf_build_refhash(bcf_hdr_t *h);
index 6f2171fa56ee39c6d1baa23da8e18794764ddcb5..442fc2a0186ab03d66a055c404fea6cdcef632c1 100644 (file)
 \end{center}
 
 \begin{center}
-\begin{tabular}{cll}
+\begin{tabular}{clp{9cm}}
 \hline
 \multicolumn{1}{l}{\bf Field} & \multicolumn{1}{l}{\bf Type} & \multicolumn{1}{l}{\bf Description} \\\hline
 {\tt DP} & {\tt uint16\_t[n]} & Read depth \\
 {\tt GL} & {\tt float[n*G]} & Log10 likelihood of data; $G=\frac{A(A+1)}{2}$, $A=\#\{alleles\}$\\
 {\tt GT} & {\tt uint8\_t[n]} & {\tt missing\char60\char60 7 | phased\char60\char60 6 | allele1\char60\char60 3 | allele2} \\
-{\tt \_GT} & {\tt uint8\_t+uint8\_t[n*P]} & {Generic GT; the first int equals the max ploidy $P$} \\
+{\tt \_GT} & {\tt uint8\_t+uint8\_t[n*P]} & {Generic GT; the first int equals the max ploidy $P$. If the highest bit is set,
+       the allele is not present (e.g. due to different ploidy between samples).} \\
 {\tt GQ} & {\tt uint8\_t[n]} & {Genotype quality}\\
 {\tt HQ} & {\tt uint8\_t[n*2]} & {Haplotype quality}\\
 {\tt \_HQ} & {\tt uint8\_t+uint8\_t[n*P]} & {Generic HQ}\\
        BCF proposal).
 \item Predefined {\tt FORMAT} fields can be missing from VCF headers, but custom {\tt FORMAT} fields
        are required to be explicitly defined in the headers.
-\item A {\tt FORMAT} field with its name starting with `{\tt \_}' gives an alternative
-       binary representation of the corresponding VCF field. The alternative representation
-       is used when the default representation is unable to keep the genotype information,
-       for example, when the ploidy is over 2 or there are more than 8 alleles.
+\item A {\tt FORMAT} field with its name starting with `{\tt \_}' is specific to BCF only.
+       It gives an alternative binary representation of the corresponding VCF field, in case
+       the default representation is unable to keep the genotype information,
+       for example, when the ploidy is not 2 or there are more than 8 alleles.
 \end{itemize}
 
 \end{document}
index 6c7403bea6b8b6ebde3c77a8a1ef55ee890fcd59..6d11e77112491e34dd9c1108c0a5b5a61dda2d1c 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-.TH bcftools 1 "2 October 2010" "bcftools" "Bioinformatics tools"
+.TH bcftools 1 "16 March 2011" "bcftools" "Bioinformatics tools"
 .SH NAME
 .PP
 bcftools - Utilities for the Binary Call Format (BCF) and VCF.
@@ -20,53 +20,57 @@ estimating site allele frequencies and allele frequency spectrums.
 .TP 10
 .B view
 .B bcftools view
-.RB [ \-cbuSAGgHvNQ ]
-.RB [ \-1
-.IR nGroup1 ]
+.RB [ \-AbFGNQSucgv ]
+.RB [ \-D
+.IR seqDict ]
 .RB [ \-l
-.IR listFile ]
+.IR listLoci ]
+.RB [ \-s
+.IR listSample ]
+.RB [ \-i
+.IR gapSNPratio ]
 .RB [ \-t
 .IR mutRate ]
 .RB [ \-p
 .IR varThres ]
 .RB [ \-P
 .IR prior ]
+.RB [ \-1
+.IR nGroup1 ]
+.RB [ \-d
+.IR minFrac ]
+.RB [ \-U
+.IR nPerm ]
+.RB [ \-X
+.IR permThres ]
 .I in.bcf
 .RI [ region ]
 
 Convert between BCF and VCF, call variant candidates and estimate allele
 frequencies.
 
-.B OPTIONS:
 .RS
+.TP
+.B Input/Output Options:
+.TP 10
+.B -A
+Retain all possible alternate alleles at variant sites. By default, the view
+command discards unlikely alleles.
 .TP 10
 .B -b
 Output in the BCF format. The default is VCF.
 .TP
-.B -c
-Call variants.
-.TP
-.B -v
-Output variant sites only (force -c)
-.TP
-.B -g
-Call per-sample genotypes at variant sites (force -c)
+.BI -D \ FILE
+Sequence dictionary (list of chromosome names) for VCF->BCF conversion [null]
 .TP
-.B -u
-Uncompressed BCF output (force -b).
-.TP
-.B -S
-The input is VCF instead of BCF.
-.TP
-.B -A
-Retain all possible alternate alleles at variant sites. By default, this
-command discards unlikely alleles.
+.B -F
+Indicate PL is generated by r921 or before (ordering is different).
 .TP
 .B -G
 Suppress all individual genotype information.
 .TP
-.B -H
-Perform Hardy-Weiberg Equilibrium test. This will add computation time, sometimes considerably.
+.BI -l \ FILE
+List of sites at which information are outputted [all sites]
 .TP
 .B -N
 Skip sites where the REF field is not A/C/G/T
@@ -74,31 +78,70 @@ Skip sites where the REF field is not A/C/G/T
 .B -Q
 Output the QCALL likelihood format
 .TP
-.B -f
-Reference-free variant calling mode. In this mode, the prior will be
-folded; a variant is called iff the sample(s) contains at least two
-alleles; the QUAL field in the VCF/BCF output is changed accordingly.
+.BI -s \ FILE
+List of samples to use. The first column in the input gives the sample names
+and the second gives the ploidy, which can only be 1 or 2. When the 2nd column
+is absent, the sample ploidy is assumed to be 2. In the output, the ordering of
+samples will be identical to the one in
+.IR FILE .
+[null]
 .TP
-.BI "-1 " INT
-Number of group-1 samples. This option is used for dividing input into
-two groups for comparing. A zero value disables this functionality. [0]
+.B -S
+The input is VCF instead of BCF.
 .TP
-.BI "-l " FILE
-List of sites at which information are outputted [all sites]
+.B -u
+Uncompressed BCF output (force -b).
 .TP
-.BI "-t " FLOAT
-Scaled muttion rate for variant calling [0.001]
+.B Consensus/Variant Calling Options:
+.TP 10
+.B -c
+Call variants.
+.TP
+.BI -d \ FLOAT
+When
+.B -v
+is in use, skip loci where the fraction of samples covered by reads is below FLOAT. [0]
+.TP
+.B -g
+Call per-sample genotypes at variant sites (force -c)
 .TP
-.BI "-p " FLOAT
+.BI -i \ FLOAT
+Ratio of INDEL-to-SNP mutation rate [0.15]
+.TP
+.BI -p \ FLOAT
 A site is considered to be a variant if P(ref|D)<FLOAT [0.5]
 .TP
-.BI "-P " STR
+.BI -P \ STR
 Prior or initial allele frequency spectrum. If STR can be
 .IR full ,
 .IR cond2 ,
 .I flat
 or the file consisting of error output from a previous variant calling
 run.
+.TP
+.BI -t \ FLOAT
+Scaled muttion rate for variant calling [0.001]
+.TP
+.B -v
+Output variant sites only (force -c)
+.TP
+.B Contrast Calling and Association Test Options:
+.TP
+.BI -1 \ INT
+Number of group-1 samples. This option is used for dividing the samples into
+two groups for contrast SNP calling or association test.
+When this option is in use, the following VCF INFO will be outputted:
+PC2, PCHI2 and QCHI2. [0]
+.TP
+.BI -U \ INT
+Number of permutations for association test (effective only with
+.BR -1 )
+[0]
+.TP
+.BI -X \ FLOAT
+Only perform permutations for P(chi^2)<FLOAT (effective only with
+.BR -U )
+[0.01]
 .RE
 
 .TP
@@ -118,3 +161,24 @@ Index sorted BCF for random access.
 Concatenate BCF files. The input files are required to be sorted and
 have identical samples appearing in the same order.
 .RE
+
+.SH BCFTOOLS SPECIFIC VCF TAGS
+
+.TS
+center box;
+cb | cb | cb
+l | l | l .
+Tag    Format  Description
+_
+AF1    double  Max-likelihood estimate of the site allele frequency (AF) of the first ALT allele
+CI95   double[2]       Equal-tail Bayesian credible interval of AF at the 95% level
+DP     int     Raw read depth (without quality filtering)
+DP4    int[4]  # high-quality reference forward bases, ref reverse, alternate for and alt rev bases
+FQ     int     Consensus quality. Positive: sample genotypes different; negative: otherwise
+MQ     int     Root-Mean-Square mapping quality of covering reads
+PC2    int[2]  Phred probability of AF in group1 samples being larger (,smaller) than in group2
+PCHI2  double  Posterior weighted chi^2 P-value between group1 and group2 samples
+PV4    double[4]       P-value for strand bias, baseQ bias, mapQ bias and tail distance bias
+QCHI2  int     Phred-scaled PCHI2
+RP     int     # permutations yielding a smaller PCHI2
+.TE
index ae7ec0f0256f2bff77ad12d31f8c05ece2f518a0..d1b9668099be4e934bf0225cefb444370fdc7315 100644 (file)
@@ -141,6 +141,54 @@ int bcf_fix_gt(bcf1_t *b)
        return 0;
 }
 
+int bcf_fix_pl(bcf1_t *b)
+{
+       int i;
+       uint32_t tmp;
+       uint8_t *PL, *swap;
+       bcf_ginfo_t *gi;
+       // pinpoint PL
+       tmp = bcf_str2int("PL", 2);
+       for (i = 0; i < b->n_gi; ++i)
+               if (b->gi[i].fmt == tmp) break;
+       if (i == b->n_gi) return 0;
+       // prepare
+       gi = b->gi + i;
+       PL = (uint8_t*)gi->data;
+       swap = alloca(gi->len);
+       // loop through individuals
+       for (i = 0; i < b->n_smpl; ++i) {
+               int k, l, x;
+               uint8_t *PLi = PL + i * gi->len;
+               memcpy(swap, PLi, gi->len);
+               for (k = x = 0; k < b->n_alleles; ++k)
+                       for (l = k; l < b->n_alleles; ++l)
+                               PLi[l*(l+1)/2 + k] = swap[x++];
+       }
+       return 0;
+}
+
+int bcf_smpl_covered(const bcf1_t *b)
+{
+       int i, j, n = 0;
+       uint32_t tmp;
+       bcf_ginfo_t *gi;
+       // pinpoint PL
+       tmp = bcf_str2int("PL", 2);
+       for (i = 0; i < b->n_gi; ++i)
+               if (b->gi[i].fmt == tmp) break;
+       if (i == b->n_gi) return 0;
+       // count how many samples having PL!=[0..0]
+       gi = b->gi + i;
+       for (i = 0; i < b->n_smpl; ++i) {
+               uint8_t *PLi = ((uint8_t*)gi->data) + i * gi->len;
+               for (j = 0; j < gi->len; ++j)
+                       if (PLi[j]) break;
+               if (j < gi->len) ++n;
+       }
+       return n;
+}
+
 static void *locate_field(const bcf1_t *b, const char *fmt, int l)
 {
        int i;
@@ -188,6 +236,31 @@ int bcf_anno_max(bcf1_t *b)
        return 0;
 }
 
+// FIXME: only data are shuffled; the header is NOT
+int bcf_shuffle(bcf1_t *b, int seed)
+{
+       int i, j, *a;
+       if (seed > 0) srand48(seed);
+       a = malloc(b->n_smpl * sizeof(int));
+       for (i = 0; i < b->n_smpl; ++i) a[i] = i;
+       for (i = b->n_smpl; i > 1; --i) {
+               int tmp;
+               j = (int)(drand48() * i);
+               tmp = a[j]; a[j] = a[i-1]; a[i-1] = tmp;
+       }
+       for (j = 0; j < b->n_gi; ++j) {
+               bcf_ginfo_t *gi = b->gi + j;
+               uint8_t *swap, *data = (uint8_t*)gi->data;
+               swap = malloc(gi->len * b->n_smpl);
+               for (i = 0; i < b->n_smpl; ++i)
+                       memcpy(swap + gi->len * a[i], data + gi->len * i, gi->len);
+               free(gi->data);
+               gi->data = swap;
+       }
+       free(a);
+       return 0;
+}
+
 bcf_hdr_t *bcf_hdr_subsam(const bcf_hdr_t *h0, int n, char *const* samples, int *list)
 {
        int i, ret, j;
@@ -197,12 +270,15 @@ bcf_hdr_t *bcf_hdr_subsam(const bcf_hdr_t *h0, int n, char *const* samples, int
        kstring_t s;
        s.l = s.m = 0; s.s = 0;
        hash = kh_init(str2id);
-       for (i = 0; i < n; ++i)
-               k = kh_put(str2id, hash, samples[i], &ret);
-       for (i = j = 0; i < h0->n_smpl; ++i) {
-               if (kh_get(str2id, hash, h0->sns[i]) != kh_end(hash)) {
-                       list[j++] = i;
-                       kputs(h0->sns[i], &s); kputc('\0', &s);
+       for (i = 0; i < h0->n_smpl; ++i) {
+               k = kh_put(str2id, hash, h0->sns[i], &ret);
+               kh_val(hash, k) = i;
+       }
+       for (i = j = 0; i < n; ++i) {
+               k = kh_get(str2id, hash, samples[i]);
+               if (k != kh_end(hash)) {
+                       list[j++] = kh_val(hash, k);
+                       kputs(samples[i], &s); kputc('\0', &s);
                }
        }
        if (j < n) fprintf(stderr, "<%s> %d samples in the list but not in BCF.", __func__, n - j);
@@ -217,13 +293,17 @@ bcf_hdr_t *bcf_hdr_subsam(const bcf_hdr_t *h0, int n, char *const* samples, int
        return h;
 }
 
-int bcf_subsam(int n_smpl, int *list, bcf1_t *b) // list MUST BE sorted
+int bcf_subsam(int n_smpl, int *list, bcf1_t *b)
 {
        int i, j;
        for (j = 0; j < b->n_gi; ++j) {
                bcf_ginfo_t *gi = b->gi + j;
+               uint8_t *swap;
+               swap = malloc(gi->len * b->n_smpl);
                for (i = 0; i < n_smpl; ++i)
-                       memcpy((uint8_t*)gi->data + i * gi->len, (uint8_t*)gi->data + list[i] * gi->len, gi->len);
+                       memcpy(swap + i * gi->len, (uint8_t*)gi->data + list[i] * gi->len, gi->len);
+               free(gi->data);
+               gi->data = swap;
        }
        b->n_smpl = n_smpl;
        return 0;
index 286c0141856f0f7f2bac22f4e7f8ab80f52afa2c..e074fb5cac2fec5bf2129aec0c2c736764dd0ef5 100644 (file)
@@ -6,6 +6,7 @@
 #include "bcf.h"
 #include "prob1.h"
 #include "kstring.h"
+#include "time.h"
 
 #include "khash.h"
 KHASH_SET_INIT_INT64(set64)
@@ -19,7 +20,6 @@ KSTREAM_INIT(gzFile, gzread, 16384)
 #define VC_VARONLY 16
 #define VC_VCFIN   32
 #define VC_UNCOMP  64
-#define VC_HWE     128
 #define VC_KEEPALT 256
 #define VC_ACGT_ONLY 512
 #define VC_QCALL   1024
@@ -27,11 +27,13 @@ KSTREAM_INIT(gzFile, gzread, 16384)
 #define VC_ADJLD   4096
 #define VC_NO_INDEL 8192
 #define VC_ANNO_MAX 16384
+#define VC_FIX_PL   32768
 
 typedef struct {
-       int flag, prior_type, n1, n_sub, *sublist;
+       int flag, prior_type, n1, n_sub, *sublist, n_perm;
        char *fn_list, *prior_file, **subsam, *fn_dict;
-       double theta, pref, indel_frac;
+       uint8_t *ploidy;
+       double theta, pref, indel_frac, min_perm_p, min_smpl_frac;
 } viewconf_t;
 
 khash_t(set64) *bcf_load_pos(const char *fn, bcf_hdr_t *_h)
@@ -67,23 +69,6 @@ khash_t(set64) *bcf_load_pos(const char *fn, bcf_hdr_t *_h)
        return hash;
 }
 
-static double test_hwe(const double g[3])
-{
-       extern double kf_gammaq(double p, double x);
-       double fexp, chi2, f[3], n;
-       int i;
-       n = g[0] + g[1] + g[2];
-       fexp = (2. * g[2] + g[1]) / (2. * n);
-       if (fexp > 1. - 1e-10) fexp = 1. - 1e-10;
-       if (fexp < 1e-10) fexp = 1e-10;
-       f[0] = n * (1. - fexp) * (1. - fexp);
-       f[1] = n * 2. * fexp * (1. - fexp);
-       f[2] = n * fexp * fexp;
-       for (i = 0, chi2 = 0.; i < 3; ++i)
-               chi2 += (g[i] - f[i]) * (g[i] - f[i]) / f[i];
-       return kf_gammaq(.5, chi2 / 2.);
-}
-
 typedef struct {
        double p[4];
        int mq, depth, is_tested, d[4];
@@ -150,12 +135,11 @@ static void rm_info(bcf1_t *b, const char *key)
 static int update_bcf1(int n_smpl, bcf1_t *b, const bcf_p1aux_t *pa, const bcf_p1rst_t *pr, double pref, int flag)
 {
        kstring_t s;
-       int is_var = (pr->p_ref < pref);
-       double p_hwe, r = is_var? pr->p_ref : pr->p_var, fq;
+       int has_I16, is_var = (pr->p_ref < pref);
+       double fq, r = is_var? pr->p_ref : pr->p_var;
        anno16_t a;
 
-       p_hwe = pr->g[0] >= 0.? test_hwe(pr->g) : 1.0; // only do HWE g[] is calculated
-       test16(b, &a);
+       has_I16 = test16(b, &a) >= 0? 1 : 0;
        rm_info(b, "I16=");
 
        memset(&s, 0, sizeof(kstring_t));
@@ -165,17 +149,24 @@ static int update_bcf1(int n_smpl, bcf1_t *b, const bcf_p1aux_t *pa, const bcf_p
        if (b->info[0]) kputc(';', &s);
 //     ksprintf(&s, "AF1=%.4lg;AFE=%.4lg;CI95=%.4lg,%.4lg", 1.-pr->f_em, 1.-pr->f_exp, pr->cil, pr->cih);
        ksprintf(&s, "AF1=%.4g;CI95=%.4g,%.4g", 1.-pr->f_em, pr->cil, pr->cih);
-       ksprintf(&s, ";DP4=%d,%d,%d,%d;MQ=%d", a.d[0], a.d[1], a.d[2], a.d[3], a.mq);
+       if (has_I16) ksprintf(&s, ";DP4=%d,%d,%d,%d;MQ=%d", a.d[0], a.d[1], a.d[2], a.d[3], a.mq);
        fq = pr->p_ref_folded < 0.5? -4.343 * log(pr->p_ref_folded) : 4.343 * log(pr->p_var_folded);
        if (fq < -999) fq = -999;
        if (fq > 999) fq = 999;
        ksprintf(&s, ";FQ=%.3g", fq);
-       if (a.is_tested) {
-               if (pr->pc[0] >= 0.) ksprintf(&s, ";PC4=%g,%g,%g,%g", pr->pc[0], pr->pc[1], pr->pc[2], pr->pc[3]);
-               ksprintf(&s, ";PV4=%.2g,%.2g,%.2g,%.2g", a.p[0], a.p[1], a.p[2], a.p[3]);
+       if (pr->cmp[0] >= 0.) {
+               int i, q[3], pq;
+               for (i = 1; i < 3; ++i) {
+                       double x = pr->cmp[i] + pr->cmp[0]/2.;
+                       q[i] = x == 0? 255 : (int)(-4.343 * log(x) + .499);
+                       if (q[i] > 255) q[i] = 255;
+               }
+               pq = (int)(-4.343 * log(pr->p_chi2) + .499);
+               if (pr->perm_rank >= 0) ksprintf(&s, ";PR=%d", pr->perm_rank);
+               ksprintf(&s, ";QCHI2=%d;PCHI2=%.3g;PC2=%d,%d", pq, q[1], q[2], pr->p_chi2);
+//             ksprintf(&s, ",%g,%g,%g", pr->cmp[0], pr->cmp[1], pr->cmp[2]);
        }
-       if (pr->g[0] >= 0. && p_hwe <= .2)
-               ksprintf(&s, ";GC=%.2f,%.2f,%.2f;HWE=%.3f", pr->g[2], pr->g[1], pr->g[0], p_hwe);
+       if (has_I16 && a.is_tested) ksprintf(&s, ";PV4=%.2g,%.2g,%.2g,%.2g", a.p[0], a.p[1], a.p[2], a.p[3]);
        kputc('\0', &s);
        kputs(b->fmt, &s); kputc('\0', &s);
        free(b->str);
@@ -214,11 +205,24 @@ static char **read_samples(const char *fn, int *_n)
        if (fp == 0) return 0; // fail to open file
        ks = ks_init(fp);
        while (ks_getuntil(ks, 0, &s, &dret) >= 0) {
+               int l;
                if (max == n) {
                        max = max? max<<1 : 4;
                        sam = realloc(sam, sizeof(void*)*max);
                }
-               sam[n++] = strdup(s.s);
+               l = s.l;
+               sam[n] = malloc(s.l + 2);
+               strcpy(sam[n], s.s);
+               sam[n][l+1] = 2; // by default, diploid
+               if (dret != '\n') {
+                       if (ks_getuntil(ks, 0, &s, &dret) >= 0) { // read ploidy, 1 or 2
+                               int x = (int)s.s[0] - '0';
+                               if (x == 1 || x == 2) sam[n][l+1] = x;
+                               else fprintf(stderr, "(%s) ploidy can only be 1 or 2; assume diploid\n", __func__);
+                       }
+                       if (dret != '\n') ks_getuntil(ks, '\n', &s, &dret);
+               }
+               ++n;
        }
        ks_destroy(ks);
        gzclose(fp);
@@ -239,7 +243,7 @@ static void write_header(bcf_hdr_t *h)
        if (!strstr(str.s, "##INFO=<ID=MQ,"))
                kputs("##INFO=<ID=MQ,Number=1,Type=Integer,Description=\"Root-mean-square mapping quality of covering reads\">\n", &str);
        if (!strstr(str.s, "##INFO=<ID=FQ,"))
-               kputs("##INFO=<ID=FQ,Number=1,Type=Float,Description=\"Phred probability that sample chromosomes are not all the same\">\n", &str);
+               kputs("##INFO=<ID=FQ,Number=1,Type=Float,Description=\"Phred probability of all samples being the same\">\n", &str);
        if (!strstr(str.s, "##INFO=<ID=AF1,"))
                kputs("##INFO=<ID=AF1,Number=1,Type=Float,Description=\"Max-likelihood estimate of the site allele frequency of the first ALT allele\">\n", &str);
        if (!strstr(str.s, "##INFO=<ID=CI95,"))
@@ -248,7 +252,15 @@ static void write_header(bcf_hdr_t *h)
                kputs("##INFO=<ID=PV4,Number=4,Type=Float,Description=\"P-values for strand bias, baseQ bias, mapQ bias and tail distance bias\">\n", &str);
     if (!strstr(str.s, "##INFO=<ID=INDEL,"))
         kputs("##INFO=<ID=INDEL,Number=0,Type=Flag,Description=\"Indicates that the variant is an INDEL.\">\n", &str);
-    if (!strstr(str.s, "##INFO=<ID=GT,"))
+    if (!strstr(str.s, "##INFO=<ID=PC2,"))
+        kputs("##INFO=<ID=PC2,Number=2,Type=Integer,Description=\"Phred probability of the nonRef allele frequency in group1 samples being larger (,smaller) than in group2.\">\n", &str);
+    if (!strstr(str.s, "##INFO=<ID=PCHI2,"))
+        kputs("##INFO=<ID=PCHI2,Number=1,Type=Float,Description=\"Posterior weighted chi^2 P-value for testing the association between group1 and group2 samples.\">\n", &str);
+    if (!strstr(str.s, "##INFO=<ID=QCHI2,"))
+        kputs("##INFO=<ID=QCHI2,Number=1,Type=Integer,Description=\"Phred scaled PCHI2.\">\n", &str);
+    if (!strstr(str.s, "##INFO=<ID=RP,"))
+        kputs("##INFO=<ID=RP,Number=1,Type=Integer,Description=\"# permutations yielding a smaller PCHI2.\">\n", &str);
+    if (!strstr(str.s, "##FORMAT=<ID=GT,"))
         kputs("##FORMAT=<ID=GT,Number=1,Type=String,Description=\"Genotype\">\n", &str);
     if (!strstr(str.s, "##FORMAT=<ID=GQ,"))
         kputs("##FORMAT=<ID=GQ,Number=1,Type=Integer,Description=\"Genotype Quality\">\n", &str);
@@ -271,9 +283,10 @@ int bcfview(int argc, char *argv[])
        extern void bcf_p1_indel_prior(bcf_p1aux_t *ma, double x);
        extern int bcf_fix_gt(bcf1_t *b);
        extern int bcf_anno_max(bcf1_t *b);
+       extern int bcf_shuffle(bcf1_t *b, int seed);
        bcf_t *bp, *bout = 0;
        bcf1_t *b, *blast;
-       int c;
+       int c, *seeds = 0;
        uint64_t n_processed = 0;
        viewconf_t vc;
        bcf_p1aux_t *p1 = 0;
@@ -284,13 +297,13 @@ int bcfview(int argc, char *argv[])
 
        tid = begin = end = -1;
        memset(&vc, 0, sizeof(viewconf_t));
-       vc.prior_type = vc.n1 = -1; vc.theta = 1e-3; vc.pref = 0.5; vc.indel_frac = -1.;
-       vc.n_sub = 0; vc.subsam = 0; vc.sublist = 0;
-       while ((c = getopt(argc, argv, "N1:l:cHAGvbSuP:t:p:QgLi:IMs:D:")) >= 0) {
+       vc.prior_type = vc.n1 = -1; vc.theta = 1e-3; vc.pref = 0.5; vc.indel_frac = -1.; vc.n_perm = 0; vc.min_perm_p = 0.01; vc.min_smpl_frac = 0;
+       while ((c = getopt(argc, argv, "FN1:l:cHAGvbSuP:t:p:QgLi:IMs:D:U:X:d:")) >= 0) {
                switch (c) {
                case '1': vc.n1 = atoi(optarg); break;
                case 'l': vc.fn_list = strdup(optarg); break;
                case 'D': vc.fn_dict = strdup(optarg); break;
+               case 'F': vc.flag |= VC_FIX_PL; break;
                case 'N': vc.flag |= VC_ACGT_ONLY; break;
                case 'G': vc.flag |= VC_NO_GENO; break;
                case 'A': vc.flag |= VC_KEEPALT; break;
@@ -299,7 +312,6 @@ int bcfview(int argc, char *argv[])
                case 'c': vc.flag |= VC_CALL; break;
                case 'v': vc.flag |= VC_VARONLY | VC_CALL; break;
                case 'u': vc.flag |= VC_UNCOMP | VC_BCFOUT; break;
-               case 'H': vc.flag |= VC_HWE; break;
                case 'g': vc.flag |= VC_CALL_GT | VC_CALL; break;
                case 'I': vc.flag |= VC_NO_INDEL; break;
                case 'M': vc.flag |= VC_ANNO_MAX; break;
@@ -308,7 +320,14 @@ int bcfview(int argc, char *argv[])
                case 'i': vc.indel_frac = atof(optarg); break;
                case 'Q': vc.flag |= VC_QCALL; break;
                case 'L': vc.flag |= VC_ADJLD; break;
-               case 's': vc.subsam = read_samples(optarg, &vc.n_sub); break;
+               case 'U': vc.n_perm = atoi(optarg); break;
+               case 'X': vc.min_perm_p = atof(optarg); break;
+               case 'd': vc.min_smpl_frac = atof(optarg); break;
+               case 's': vc.subsam = read_samples(optarg, &vc.n_sub);
+                       vc.ploidy = calloc(vc.n_sub + 1, 1);
+                       for (tid = 0; tid < vc.n_sub; ++tid) vc.ploidy[tid] = vc.subsam[tid][strlen(vc.subsam[tid]) + 1];
+                       tid = -1;
+                       break;
                case 'P':
                        if (strcmp(optarg, "full") == 0) vc.prior_type = MC_PTYPE_FULL;
                        else if (strcmp(optarg, "cond2") == 0) vc.prior_type = MC_PTYPE_COND2;
@@ -328,19 +347,22 @@ int bcfview(int argc, char *argv[])
                fprintf(stderr, "         -S        input is VCF\n");
                fprintf(stderr, "         -A        keep all possible alternate alleles at variant sites\n");
                fprintf(stderr, "         -G        suppress all individual genotype information\n");
-               fprintf(stderr, "         -H        perform Hardy-Weinberg test (slower)\n");
                fprintf(stderr, "         -N        skip sites where REF is not A/C/G/T\n");
                fprintf(stderr, "         -Q        output the QCALL likelihood format\n");
                fprintf(stderr, "         -L        calculate LD for adjacent sites\n");
                fprintf(stderr, "         -I        skip indels\n");
+               fprintf(stderr, "         -F        PL generated by r921 or before\n");
+               fprintf(stderr, "         -d FLOAT  skip loci where less than FLOAT fraction of samples covered [0]\n");
                fprintf(stderr, "         -D FILE   sequence dictionary for VCF->BCF conversion [null]\n");
-               fprintf(stderr, "         -1 INT    number of group-1 samples [0]\n");
                fprintf(stderr, "         -l FILE   list of sites to output [all sites]\n");
                fprintf(stderr, "         -t FLOAT  scaled substitution mutation rate [%.4g]\n", vc.theta);
                fprintf(stderr, "         -i FLOAT  indel-to-substitution ratio [%.4g]\n", vc.indel_frac);
                fprintf(stderr, "         -p FLOAT  variant if P(ref|D)<FLOAT [%.3g]\n", vc.pref);
                fprintf(stderr, "         -P STR    type of prior: full, cond2, flat [full]\n");
                fprintf(stderr, "         -s FILE   list of samples to use [all samples]\n");
+               fprintf(stderr, "         -1 INT    number of group-1 samples [0]\n");
+               fprintf(stderr, "         -U INT    number of permutations for association testing (effective with -1) [0]\n");
+               fprintf(stderr, "         -X FLOAT  only perform permutations for P(chi^2)<FLOAT [%g]\n", vc.min_perm_p);
                fprintf(stderr, "\n");
                return 1;
        }
@@ -349,6 +371,12 @@ int bcfview(int argc, char *argv[])
                fprintf(stderr, "[%s] For VCF->BCF conversion please specify the sequence dictionary with -D\n", __func__);
                return 1;
        }
+       if (vc.n1 <= 0) vc.n_perm = 0; // TODO: give a warning here!
+       if (vc.n_perm > 0) {
+               seeds = malloc(vc.n_perm * sizeof(int));
+               srand48(time(0));
+               for (c = 0; c < vc.n_perm; ++c) seeds[c] = lrand48();
+       }
        b = calloc(1, sizeof(bcf1_t));
        blast = calloc(1, sizeof(bcf1_t));
        strcpy(moder, "r");
@@ -370,7 +398,7 @@ int bcfview(int argc, char *argv[])
                vcf_hdr_write(bout, hout);
        }
        if (vc.flag & VC_CALL) {
-               p1 = bcf_p1_init(hout->n_smpl);
+               p1 = bcf_p1_init(hout->n_smpl, vc.ploidy);
                if (vc.prior_file) {
                        if (bcf_p1_read_prior(p1, vc.prior_file) < 0) {
                                fprintf(stderr, "[%s] fail to read the prior AFS.\n", __func__);
@@ -403,7 +431,14 @@ int bcfview(int argc, char *argv[])
        }
        while (vcf_read(bp, hin, b) > 0) {
                int is_indel;
+               if ((vc.flag & VC_VARONLY) && strcmp(b->alt, "X") == 0) continue;
+               if ((vc.flag & VC_VARONLY) && vc.min_smpl_frac > 0.) {
+                       extern int bcf_smpl_covered(const bcf1_t *b);
+                       int n = bcf_smpl_covered(b);
+                       if ((double)n / b->n_smpl < vc.min_smpl_frac) continue;
+               }
                if (vc.n_sub) bcf_subsam(vc.n_sub, vc.sublist, b);
+               if (vc.flag & VC_FIX_PL) bcf_fix_pl(b);
                is_indel = bcf_is_indel(b);
                if ((vc.flag & VC_NO_INDEL) && is_indel) continue;
                if ((vc.flag & VC_ACGT_ONLY) && !is_indel) {
@@ -434,12 +469,21 @@ int bcfview(int argc, char *argv[])
                if (vc.flag & VC_CALL) { // call variants
                        bcf_p1rst_t pr;
                        bcf_p1_cal(b, p1, &pr); // pr.g[3] is not calculated here
-                       if (vc.flag&VC_HWE) bcf_p1_cal_g3(p1, pr.g);
                        if (n_processed % 100000 == 0) {
                                fprintf(stderr, "[%s] %ld sites processed.\n", __func__, (long)n_processed);
                                bcf_p1_dump_afs(p1);
                        }
                        if (pr.p_ref >= vc.pref && (vc.flag & VC_VARONLY)) continue;
+                       if (vc.n_perm && vc.n1 > 0 && pr.p_chi2 < vc.min_perm_p) { // permutation test
+                               bcf_p1rst_t r;
+                               int i, n = 0;
+                               for (i = 0; i < vc.n_perm; ++i) {
+                                       bcf_shuffle(b, seeds[i]);
+                                       bcf_p1_cal(b, p1, &r);
+                                       if (pr.p_chi2 >= r.p_chi2) ++n;
+                               }
+                               pr.perm_rank = n;
+                       }
                        update_bcf1(hout->n_smpl, b, p1, &pr, vc.pref, vc.flag);
                }
                if (vc.flag & VC_ADJLD) { // compute LD
@@ -471,11 +515,13 @@ int bcfview(int argc, char *argv[])
        if (hash) kh_destroy(set64, hash);
        if (vc.fn_list) free(vc.fn_list);
        if (vc.fn_dict) free(vc.fn_dict);
+       if (vc.ploidy) free(vc.ploidy);
        if (vc.n_sub) {
                int i;
                for (i = 0; i < vc.n_sub; ++i) free(vc.subsam[i]);
                free(vc.subsam); free(vc.sublist);
        }
+       if (seeds) free(seeds);
        if (p1) bcf_p1_destroy(p1);
        return 0;
 }
index 193c4a0c535126496b254869a6aee193ac4ebbf6..503a998457469cd2081ea3bf90b6aea3a96fea02 100644 (file)
@@ -3,6 +3,7 @@
 #include <string.h>
 #include <stdio.h>
 #include <errno.h>
+#include <assert.h>
 #include "prob1.h"
 
 #include "kseq.h"
@@ -33,10 +34,12 @@ unsigned char seq_nt4_table[256] = {
 
 struct __bcf_p1aux_t {
        int n, M, n1, is_indel;
+       uint8_t *ploidy; // haploid or diploid ONLY
        double *q2p, *pdg; // pdg -> P(D|g)
        double *phi, *phi_indel;
        double *z, *zswap; // aux for afs
        double *z1, *z2, *phi1, *phi2; // only calculated when n1 is set
+       double **hg; // hypergeometric distribution
        double t, t1, t2;
        double *afs, *afs1; // afs: accumulative AFS; afs1: site posterior distribution
        const uint8_t *PL; // point to PL
@@ -123,25 +126,34 @@ int bcf_p1_read_prior(bcf_p1aux_t *ma, const char *fn)
        return 0;
 }
 
-bcf_p1aux_t *bcf_p1_init(int n)
+bcf_p1aux_t *bcf_p1_init(int n, uint8_t *ploidy)
 {
        bcf_p1aux_t *ma;
        int i;
        ma = calloc(1, sizeof(bcf_p1aux_t));
        ma->n1 = -1;
        ma->n = n; ma->M = 2 * n;
+       if (ploidy) {
+               ma->ploidy = malloc(n);
+               memcpy(ma->ploidy, ploidy, n);
+               for (i = 0, ma->M = 0; i < n; ++i) ma->M += ploidy[i];
+               if (ma->M == 2 * n) {
+                       free(ma->ploidy);
+                       ma->ploidy = 0;
+               }
+       }
        ma->q2p = calloc(256, sizeof(double));
        ma->pdg = calloc(3 * ma->n, sizeof(double));
        ma->phi = calloc(ma->M + 1, sizeof(double));
        ma->phi_indel = calloc(ma->M + 1, sizeof(double));
        ma->phi1 = calloc(ma->M + 1, sizeof(double));
        ma->phi2 = calloc(ma->M + 1, sizeof(double));
-       ma->z = calloc(2 * ma->n + 1, sizeof(double));
-       ma->zswap = calloc(2 * ma->n + 1, sizeof(double));
+       ma->z = calloc(ma->M + 1, sizeof(double));
+       ma->zswap = calloc(ma->M + 1, sizeof(double));
        ma->z1 = calloc(ma->M + 1, sizeof(double)); // actually we do not need this large
        ma->z2 = calloc(ma->M + 1, sizeof(double));
-       ma->afs = calloc(2 * ma->n + 1, sizeof(double));
-       ma->afs1 = calloc(2 * ma->n + 1, sizeof(double));
+       ma->afs = calloc(ma->M + 1, sizeof(double));
+       ma->afs1 = calloc(ma->M + 1, sizeof(double));
        for (i = 0; i < 256; ++i)
                ma->q2p[i] = pow(10., -i / 10.);
        bcf_p1_init_prior(ma, MC_PTYPE_FULL, 1e-3); // the simplest prior
@@ -151,6 +163,10 @@ bcf_p1aux_t *bcf_p1_init(int n)
 int bcf_p1_set_n1(bcf_p1aux_t *b, int n1)
 {
        if (n1 == 0 || n1 >= b->n) return -1;
+       if (b->M != b->n * 2) {
+               fprintf(stderr, "[%s] unable to set `n1' when there are haploid samples.\n", __func__);
+               return -1;
+       }
        b->n1 = n1;
        return 0;
 }
@@ -158,7 +174,12 @@ int bcf_p1_set_n1(bcf_p1aux_t *b, int n1)
 void bcf_p1_destroy(bcf_p1aux_t *ma)
 {
        if (ma) {
-               free(ma->q2p); free(ma->pdg);
+               int k;
+               if (ma->hg && ma->n1 > 0) {
+                       for (k = 0; k <= 2*ma->n1; ++k) free(ma->hg[k]);
+                       free(ma->hg);
+               }
+               free(ma->ploidy); free(ma->q2p); free(ma->pdg);
                free(ma->phi); free(ma->phi_indel); free(ma->phi1); free(ma->phi2);
                free(ma->z); free(ma->zswap); free(ma->z1); free(ma->z2);
                free(ma->afs); free(ma->afs1);
@@ -207,8 +228,13 @@ int bcf_p1_call_gt(const bcf_p1aux_t *ma, double f0, int k)
 {
        double sum, g[3];
        double max, f3[3], *pdg = ma->pdg + k * 3;
-       int q, i, max_i;
-       f3[0] = (1.-f0)*(1.-f0); f3[1] = 2.*f0*(1.-f0); f3[2] = f0*f0;
+       int q, i, max_i, ploidy;
+       ploidy = ma->ploidy? ma->ploidy[k] : 2;
+       if (ploidy == 2) {
+               f3[0] = (1.-f0)*(1.-f0); f3[1] = 2.*f0*(1.-f0); f3[2] = f0*f0;
+       } else {
+               f3[0] = 1. - f0; f3[1] = 0; f3[2] = f0;
+       }
        for (i = 0, sum = 0.; i < 3; ++i)
                sum += (g[i] = pdg[i] * f3[i]);
        for (i = 0, max = -1., max_i = 0; i < 3; ++i) {
@@ -228,6 +254,7 @@ static void mc_cal_y_core(bcf_p1aux_t *ma, int beg)
 {
        double *z[2], *tmp, *pdg;
        int _j, last_min, last_max;
+       assert(beg == 0 || ma->M == ma->n*2);
        z[0] = ma->z;
        z[1] = ma->zswap;
        pdg = ma->pdg;
@@ -236,41 +263,81 @@ static void mc_cal_y_core(bcf_p1aux_t *ma, int beg)
        z[0][0] = 1.;
        last_min = last_max = 0;
        ma->t = 0.;
-       for (_j = beg; _j < ma->n; ++_j) {
-               int k, j = _j - beg, _min = last_min, _max = last_max;
-               double p[3], sum;
-               pdg = ma->pdg + _j * 3;
-               p[0] = pdg[0]; p[1] = 2. * pdg[1]; p[2] = pdg[2];
-               for (; _min < _max && z[0][_min] < TINY; ++_min) z[0][_min] = z[1][_min] = 0.;
-               for (; _max > _min && z[0][_max] < TINY; --_max) z[0][_max] = z[1][_max] = 0.;
-               _max += 2;
-               if (_min == 0) 
-                       k = 0, z[1][k] = (2*j+2-k)*(2*j-k+1) * p[0] * z[0][k];
-               if (_min <= 1)
-                       k = 1, z[1][k] = (2*j+2-k)*(2*j-k+1) * p[0] * z[0][k] + k*(2*j+2-k) * p[1] * z[0][k-1];
-               for (k = _min < 2? 2 : _min; k <= _max; ++k)
-                       z[1][k] = (2*j+2-k)*(2*j-k+1) * p[0] * z[0][k]
-                               + k*(2*j+2-k) * p[1] * z[0][k-1]
-                               + k*(k-1)* p[2] * z[0][k-2];
-               for (k = _min, sum = 0.; k <= _max; ++k) sum += z[1][k];
-               ma->t += log(sum / ((2. * j + 2) * (2. * j + 1)));
-               for (k = _min; k <= _max; ++k) z[1][k] /= sum;
-               if (_min >= 1) z[1][_min-1] = 0.;
-               if (_min >= 2) z[1][_min-2] = 0.;
-               if (j < ma->n - 1) z[1][_max+1] = z[1][_max+2] = 0.;
-               if (_j == ma->n1 - 1) { // set pop1
-                       ma->t1 = ma->t;
-                       memcpy(ma->z1, z[1], sizeof(double) * (ma->n1 * 2 + 1));
+       if (ma->M == ma->n * 2) {
+               int M = 0;
+               for (_j = beg; _j < ma->n; ++_j) {
+                       int k, j = _j - beg, _min = last_min, _max = last_max, M0;
+                       double p[3], sum;
+                       M0 = M; M += 2;
+                       pdg = ma->pdg + _j * 3;
+                       p[0] = pdg[0]; p[1] = 2. * pdg[1]; p[2] = pdg[2];
+                       for (; _min < _max && z[0][_min] < TINY; ++_min) z[0][_min] = z[1][_min] = 0.;
+                       for (; _max > _min && z[0][_max] < TINY; --_max) z[0][_max] = z[1][_max] = 0.;
+                       _max += 2;
+                       if (_min == 0) k = 0, z[1][k] = (M0-k+1) * (M0-k+2) * p[0] * z[0][k];
+                       if (_min <= 1) k = 1, z[1][k] = (M0-k+1) * (M0-k+2) * p[0] * z[0][k] + k*(M0-k+2) * p[1] * z[0][k-1];
+                       for (k = _min < 2? 2 : _min; k <= _max; ++k)
+                               z[1][k] = (M0-k+1)*(M0-k+2) * p[0] * z[0][k] + k*(M0-k+2) * p[1] * z[0][k-1] + k*(k-1)* p[2] * z[0][k-2];
+                       for (k = _min, sum = 0.; k <= _max; ++k) sum += z[1][k];
+                       ma->t += log(sum / (M * (M - 1.)));
+                       for (k = _min; k <= _max; ++k) z[1][k] /= sum;
+                       if (_min >= 1) z[1][_min-1] = 0.;
+                       if (_min >= 2) z[1][_min-2] = 0.;
+                       if (j < ma->n - 1) z[1][_max+1] = z[1][_max+2] = 0.;
+                       if (_j == ma->n1 - 1) { // set pop1; ma->n1==-1 when unset
+                               ma->t1 = ma->t;
+                               memcpy(ma->z1, z[1], sizeof(double) * (ma->n1 * 2 + 1));
+                       }
+                       tmp = z[0]; z[0] = z[1]; z[1] = tmp;
+                       last_min = _min; last_max = _max;
+               }
+               //for (_j = 0; _j < last_min; ++_j) z[0][_j] = 0.; // TODO: are these necessary?
+               //for (_j = last_max + 1; _j < ma->M; ++_j) z[0][_j] = 0.;
+       } else { // this block is very similar to the block above; these two might be merged in future
+               int j, M = 0;
+               for (j = 0; j < ma->n; ++j) {
+                       int k, M0, _min = last_min, _max = last_max;
+                       double p[3], sum;
+                       pdg = ma->pdg + j * 3;
+                       for (; _min < _max && z[0][_min] < TINY; ++_min) z[0][_min] = z[1][_min] = 0.;
+                       for (; _max > _min && z[0][_max] < TINY; --_max) z[0][_max] = z[1][_max] = 0.;
+                       M0 = M;
+                       M += ma->ploidy[j];
+                       if (ma->ploidy[j] == 1) {
+                               p[0] = pdg[0]; p[1] = pdg[2];
+                               _max++;
+                               if (_min == 0) k = 0, z[1][k] = (M0+1-k) * p[0] * z[0][k];
+                               for (k = _min < 1? 1 : _min; k <= _max; ++k)
+                                       z[1][k] = (M0+1-k) * p[0] * z[0][k] + k * p[1] * z[0][k-1];
+                               for (k = _min, sum = 0.; k <= _max; ++k) sum += z[1][k];
+                               ma->t += log(sum / M);
+                               for (k = _min; k <= _max; ++k) z[1][k] /= sum;
+                               if (_min >= 1) z[1][_min-1] = 0.;
+                               if (j < ma->n - 1) z[1][_max+1] = 0.;
+                       } else if (ma->ploidy[j] == 2) {
+                               p[0] = pdg[0]; p[1] = 2 * pdg[1]; p[2] = pdg[2];
+                               _max += 2;
+                               if (_min == 0) k = 0, z[1][k] = (M0-k+1) * (M0-k+2) * p[0] * z[0][k];
+                               if (_min <= 1) k = 1, z[1][k] = (M0-k+1) * (M0-k+2) * p[0] * z[0][k] + k*(M0-k+2) * p[1] * z[0][k-1];
+                               for (k = _min < 2? 2 : _min; k <= _max; ++k)
+                                       z[1][k] = (M0-k+1)*(M0-k+2) * p[0] * z[0][k] + k*(M0-k+2) * p[1] * z[0][k-1] + k*(k-1)* p[2] * z[0][k-2];
+                               for (k = _min, sum = 0.; k <= _max; ++k) sum += z[1][k];
+                               ma->t += log(sum / (M * (M - 1.)));
+                               for (k = _min; k <= _max; ++k) z[1][k] /= sum;
+                               if (_min >= 1) z[1][_min-1] = 0.;
+                               if (_min >= 2) z[1][_min-2] = 0.;
+                               if (j < ma->n - 1) z[1][_max+1] = z[1][_max+2] = 0.;
+                       }
+                       tmp = z[0]; z[0] = z[1]; z[1] = tmp;
+                       last_min = _min; last_max = _max;
                }
-               tmp = z[0]; z[0] = z[1]; z[1] = tmp;
-               last_min = _min; last_max = _max;
        }
        if (z[0] != ma->z) memcpy(ma->z, z[0], sizeof(double) * (ma->M + 1));
 }
 
 static void mc_cal_y(bcf_p1aux_t *ma)
 {
-       if (ma->n1 > 0 && ma->n1 < ma->n) {
+       if (ma->n1 > 0 && ma->n1 < ma->n && ma->M == ma->n * 2) { // NB: ma->n1 is ineffective when there are haploid samples
                int k;
                long double x;
                memset(ma->z1, 0, sizeof(double) * (2 * ma->n1 + 1));
@@ -286,26 +353,104 @@ static void mc_cal_y(bcf_p1aux_t *ma)
        } else mc_cal_y_core(ma, 0);
 }
 
-static void contrast(bcf_p1aux_t *ma, double pc[4]) // mc_cal_y() must be called before hand
+#define CONTRAST_TINY 1e-30
+
+extern double kf_gammaq(double s, double z); // incomplete gamma function for chi^2 test
+
+static inline double chi2_test(int a, int b, int c, int d)
+{
+       double x, z;
+       x = (double)(a+b) * (c+d) * (b+d) * (a+c);
+       if (x == 0.) return 1;
+       z = a * d - b * c;
+       return kf_gammaq(.5, .5 * z * z * (a+b+c+d) / x);
+}
+
+// chi2=(a+b+c+d)(ad-bc)^2/[(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)]
+static inline double contrast2_aux(const bcf_p1aux_t *p1, double sum, int n1, int n2, int k1, int k2, double x[3])
+{
+       double p = p1->phi[k1+k2] * p1->z1[k1] * p1->z2[k2] / sum * p1->hg[k1][k2];
+       if (p < CONTRAST_TINY) return -1;
+       if (.5*k1/n1 < .5*k2/n2) x[1] += p;
+       else if (.5*k1/n1 > .5*k2/n2) x[2] += p;
+       else x[0] += p;
+       return p * chi2_test(k1, k2, (n1<<1) - k1, (n2<<1) - k2);
+}
+
+static double contrast2(bcf_p1aux_t *p1, double ret[3])
 {
-       int k, n1 = ma->n1, n2 = ma->n - ma->n1;
-       long double sum1, sum2;
-       pc[0] = pc[1] = pc[2] = pc[3] = -1.;
-       if (n1 <= 0 || n2 <= 0) return;
-       for (k = 0, sum1 = 0.; k <= 2*n1; ++k) sum1 += ma->phi1[k] * ma->z1[k];
-       for (k = 0, sum2 = 0.; k <= 2*n2; ++k) sum2 += ma->phi2[k] * ma->z2[k];
-       pc[2] = ma->phi1[2*n1] * ma->z1[2*n1] / sum1;
-       pc[3] = ma->phi2[2*n2] * ma->z2[2*n2] / sum2;
-       for (k = 2; k < 4; ++k) {
-               pc[k] = pc[k] > .5? -(-4.343 * log(1. - pc[k] + TINY) + .499) : -4.343 * log(pc[k] + TINY) + .499;
-               pc[k] = (int)pc[k];
-               if (pc[k] > 99) pc[k] = 99;
-               if (pc[k] < -99) pc[k] = -99;
+       int k, k1, k2, k10, k20, n1, n2;
+       double sum;
+       // get n1 and n2
+       n1 = p1->n1; n2 = p1->n - p1->n1;
+       if (n1 <= 0 || n2 <= 0) return 0.;
+       if (p1->hg == 0) { // initialize the hypergeometric distribution
+               /* NB: the hg matrix may take a lot of memory when there are many samples. There is a way
+                  to avoid precomputing this matrix, but it is slower and quite intricate. The following
+                  computation in this block can be accelerated with a similar strategy, but perhaps this
+                  is not a serious concern for now. */
+               double tmp = lgamma(2*(n1+n2)+1) - (lgamma(2*n1+1) + lgamma(2*n2+1));
+               p1->hg = calloc(2*n1+1, sizeof(void*));
+               for (k1 = 0; k1 <= 2*n1; ++k1) {
+                       p1->hg[k1] = calloc(2*n2+1, sizeof(double));
+                       for (k2 = 0; k2 <= 2*n2; ++k2)
+                               p1->hg[k1][k2] = exp(lgamma(k1+k2+1) + lgamma(p1->M-k1-k2+1) - (lgamma(k1+1) + lgamma(k2+1) + lgamma(2*n1-k1+1) + lgamma(2*n2-k2+1) + tmp));
+               }
+       }
+       { // compute sum1 and sum2
+               long double suml = 0;
+               for (k = 0; k <= p1->M; ++k) suml += p1->phi[k] * p1->z[k];
+               sum = suml;
+       }
+       { // get the mean k1 and k2
+               double max;
+               int max_k;
+               for (k = 0, max = 0, max_k = -1; k <= 2*n1; ++k) {
+                       double x = p1->phi1[k] * p1->z1[k];
+                       if (x > max) max = x, max_k = k;
+               }
+               k10 = max_k;
+               for (k = 0, max = 0, max_k = -1; k <= 2*n2; ++k) {
+                       double x = p1->phi2[k] * p1->z2[k];
+                       if (x > max) max = x, max_k = k;
+               }
+               k20 = max_k;
+       }
+       { // We can do the following with one nested loop, but that is an O(N^2) thing. The following code block is much faster for large N.
+               double x[3], y;
+               long double z = 0.;
+               x[0] = x[1] = x[2] = 0;
+               for (k1 = k10; k1 >= 0; --k1) {
+                       for (k2 = k20; k2 >= 0; --k2) {
+                               if ((y = contrast2_aux(p1, sum, n1, n2, k1, k2, x)) < 0) break;
+                               else z += y;
+                       }
+                       for (k2 = k20 + 1; k2 <= 2*n2; ++k2) {
+                               if ((y = contrast2_aux(p1, sum, n1, n2, k1, k2, x)) < 0) break;
+                               else z += y;
+                       }
+               }
+               ret[0] = x[0]; ret[1] = x[1]; ret[2] = x[2];
+               x[0] = x[1] = x[2] = 0;
+               for (k1 = k10 + 1; k1 <= 2*n1; ++k1) {
+                       for (k2 = k20; k2 >= 0; --k2) {
+                               if ((y = contrast2_aux(p1, sum, n1, n2, k1, k2, x)) < 0) break;
+                               else z += y;
+                       }
+                       for (k2 = k20 + 1; k2 <= 2*n2; ++k2) {
+                               if ((y = contrast2_aux(p1, sum, n1, n2, k1, k2, x)) < 0) break;
+                               else z += y;
+                       }
+               }
+               ret[0] += x[0]; ret[1] += x[1]; ret[2] += x[2];
+               if (ret[0] + ret[1] + ret[2] < 0.99) { // in case of bad things happened
+                       ret[0] = ret[1] = ret[2] = 0;
+                       for (k1 = 0, z = 0.; k1 <= 2*n1; ++k1)
+                               for (k2 = 0; k2 <= 2*n2; ++k2)
+                                       if ((y = contrast2_aux(p1, sum, n1, n2, k1, k2, ret)) >= 0) z += y;
+               }
+               return (double)z;
        }
-       pc[0] = ma->phi2[2*n2] * ma->z2[2*n2] / sum2 * (1. - ma->phi1[2*n1] * ma->z1[2*n1] / sum1);
-       pc[1] = ma->phi1[2*n1] * ma->z1[2*n1] / sum1 * (1. - ma->phi2[2*n2] * ma->z2[2*n2] / sum2);
-       pc[0] = pc[0] == 1.? 99 : (int)(-4.343 * log(1. - pc[0]) + .499);
-       pc[1] = pc[1] == 1.? 99 : (int)(-4.343 * log(1. - pc[1]) + .499);
 }
 
 static double mc_cal_afs(bcf_p1aux_t *ma, double *p_ref_folded, double *p_var_folded)
@@ -337,37 +482,12 @@ static double mc_cal_afs(bcf_p1aux_t *ma, double *p_ref_folded, double *p_var_fo
        return sum / ma->M;
 }
 
-long double bcf_p1_cal_g3(bcf_p1aux_t *p1a, double g[3])
-{
-       long double pd = 0., g2[3];
-       int i, k;
-       memset(g2, 0, sizeof(long double) * 3);
-       for (k = 0; k < p1a->M; ++k) {
-               double f = (double)k / p1a->M, f3[3], g1[3];
-               long double z = 1.;
-               g1[0] = g1[1] = g1[2] = 0.;
-               f3[0] = (1. - f) * (1. - f); f3[1] = 2. * f * (1. - f); f3[2] = f * f;
-               for (i = 0; i < p1a->n; ++i) {
-                       double *pdg = p1a->pdg + i * 3;
-                       double x = pdg[0] * f3[0] + pdg[1] * f3[1] + pdg[2] * f3[2];
-                       z *= x;
-                       g1[0] += pdg[0] * f3[0] / x;
-                       g1[1] += pdg[1] * f3[1] / x;
-                       g1[2] += pdg[2] * f3[2] / x;
-               }
-               pd += p1a->phi[k] * z;
-               for (i = 0; i < 3; ++i)
-                       g2[i] += p1a->phi[k] * z * g1[i];
-       }
-       for (i = 0; i < 3; ++i) g[i] = g2[i] / pd;
-       return pd;
-}
-
 int bcf_p1_cal(const bcf1_t *b, bcf_p1aux_t *ma, bcf_p1rst_t *rst)
 {
        int i, k;
        long double sum = 0.;
        ma->is_indel = bcf_is_indel(b);
+       rst->perm_rank = -1;
        // set PL and PL_len
        for (i = 0; i < b->n_gi; ++i) {
                if (b->gi[i].fmt == bcf_str2int("PL", 2)) {
@@ -415,7 +535,9 @@ int bcf_p1_cal(const bcf1_t *b, bcf_p1aux_t *ma, bcf_p1rst_t *rst)
                rst->cil = (double)(ma->M - h) / ma->M; rst->cih = (double)(ma->M - l) / ma->M;
        }
        rst->g[0] = rst->g[1] = rst->g[2] = -1.;
-       contrast(ma, rst->pc);
+       rst->cmp[0] = rst->cmp[1] = rst->cmp[2] = rst->p_chi2 = -1.0;
+       if (rst->p_var > 0.1) // skip contrast2() if the locus is a strong non-variant
+               rst->p_chi2 = contrast2(ma, rst->cmp);
        return 0;
 }
 
index b4f6a304ae49ff31f9ef9ae88db268cd3f01640e..3f89dda5fafb59278e8e60cadcd82fe46fb0eaf0 100644 (file)
@@ -7,10 +7,10 @@ struct __bcf_p1aux_t;
 typedef struct __bcf_p1aux_t bcf_p1aux_t;
 
 typedef struct {
-       int rank0;
+       int rank0, perm_rank; // NB: perm_rank is always set to -1 by bcf_p1_cal()
        double f_em, f_exp, f_flat, p_ref_folded, p_ref, p_var_folded, p_var;
        double cil, cih;
-       double pc[4];
+       double cmp[3], p_chi2; // used by contrast2()
        double g[3];
 } bcf_p1rst_t;
 
@@ -22,7 +22,7 @@ typedef struct {
 extern "C" {
 #endif
 
-       bcf_p1aux_t *bcf_p1_init(int n);
+       bcf_p1aux_t *bcf_p1_init(int n, uint8_t *ploidy);
        void bcf_p1_init_prior(bcf_p1aux_t *ma, int type, double theta);
        void bcf_p1_init_subprior(bcf_p1aux_t *ma, int type, double theta);
        void bcf_p1_destroy(bcf_p1aux_t *ma);
@@ -30,7 +30,6 @@ extern "C" {
        int bcf_p1_call_gt(const bcf_p1aux_t *ma, double f0, int k);
        void bcf_p1_dump_afs(bcf_p1aux_t *ma);
        int bcf_p1_read_prior(bcf_p1aux_t *ma, const char *fn);
-       long double bcf_p1_cal_g3(bcf_p1aux_t *p1a, double g[3]);
        int bcf_p1_set_n1(bcf_p1aux_t *b, int n1);
        void bcf_p1_set_folded(bcf_p1aux_t *p1a); // only effective when set_n1() is not called
 
diff --git a/bgzf.c b/bgzf.c
index 66d6b024f5441f694faf1d875febe9fe8e3c248c..db970c83f621bac471457bc58821e69e186e03ee 100644 (file)
--- a/bgzf.c
+++ b/bgzf.c
@@ -148,7 +148,7 @@ open_read(int fd)
 
 static
 BGZF*
-open_write(int fd, bool is_uncompressed)
+open_write(int fd, int compress_level) // compress_level==-1 for the default level
 {
     FILE* file = fdopen(fd, "w");
     BGZF* fp;
@@ -156,7 +156,9 @@ open_write(int fd, bool is_uncompressed)
        fp = malloc(sizeof(BGZF));
     fp->file_descriptor = fd;
     fp->open_mode = 'w';
-    fp->owned_file = 0; fp->is_uncompressed = is_uncompressed;
+    fp->owned_file = 0;
+       fp->compress_level = compress_level < 0? Z_DEFAULT_COMPRESSION : compress_level; // Z_DEFAULT_COMPRESSION==-1
+       if (fp->compress_level > 9) fp->compress_level = Z_DEFAULT_COMPRESSION;
 #ifdef _USE_KNETFILE
     fp->x.fpw = file;
 #else
@@ -195,13 +197,20 @@ bgzf_open(const char* __restrict path, const char* __restrict mode)
         fp = open_read(fd);
 #endif
     } else if (strchr(mode, 'w') || strchr(mode, 'W')) {
-               int fd, oflag = O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC;
+               int fd, compress_level = -1, oflag = O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC;
 #ifdef _WIN32
                oflag |= O_BINARY;
 #endif
                fd = open(path, oflag, 0666);
                if (fd == -1) return 0;
-        fp = open_write(fd, strchr(mode, 'u')? 1 : 0);
+               { // set compress_level
+                       int i;
+                       for (i = 0; mode[i]; ++i)
+                               if (mode[i] >= '0' && mode[i] <= '9') break;
+                       if (mode[i]) compress_level = (int)mode[i] - '0';
+                       if (strchr(mode, 'u')) compress_level = 0;
+               }
+        fp = open_write(fd, compress_level);
     }
     if (fp != NULL) fp->owned_file = 1;
     return fp;
@@ -214,7 +223,12 @@ bgzf_fdopen(int fd, const char * __restrict mode)
     if (mode[0] == 'r' || mode[0] == 'R') {
         return open_read(fd);
     } else if (mode[0] == 'w' || mode[0] == 'W') {
-        return open_write(fd, strstr(mode, "u")? 1 : 0);
+               int i, compress_level = -1;
+               for (i = 0; mode[i]; ++i)
+                       if (mode[i] >= '0' && mode[i] <= '9') break;
+               if (mode[i]) compress_level = (int)mode[i] - '0';
+               if (strchr(mode, 'u')) compress_level = 0;
+        return open_write(fd, compress_level);
     } else {
         return NULL;
     }
@@ -254,7 +268,6 @@ deflate_block(BGZF* fp, int block_length)
     int input_length = block_length;
     int compressed_length = 0;
     while (1) {
-               int compress_level = fp->is_uncompressed? 0 : Z_DEFAULT_COMPRESSION;
         z_stream zs;
         zs.zalloc = NULL;
         zs.zfree = NULL;
@@ -263,7 +276,7 @@ deflate_block(BGZF* fp, int block_length)
         zs.next_out = (void*)&buffer[BLOCK_HEADER_LENGTH];
         zs.avail_out = buffer_size - BLOCK_HEADER_LENGTH - BLOCK_FOOTER_LENGTH;
 
-        int status = deflateInit2(&zs, compress_level, Z_DEFLATED,
+        int status = deflateInit2(&zs, fp->compress_level, Z_DEFLATED,
                                   GZIP_WINDOW_BITS, Z_DEFAULT_MEM_LEVEL, Z_DEFAULT_STRATEGY);
         if (status != Z_OK) {
             report_error(fp, "deflate init failed");
@@ -330,6 +343,7 @@ inflate_block(BGZF* fp, int block_length)
     // Inflate the block in fp->compressed_block into fp->uncompressed_block
 
     z_stream zs;
+       int status;
     zs.zalloc = NULL;
     zs.zfree = NULL;
     zs.next_in = fp->compressed_block + 18;
@@ -337,7 +351,7 @@ inflate_block(BGZF* fp, int block_length)
     zs.next_out = fp->uncompressed_block;
     zs.avail_out = fp->uncompressed_block_size;
 
-    int status = inflateInit2(&zs, GZIP_WINDOW_BITS);
+    status = inflateInit2(&zs, GZIP_WINDOW_BITS);
     if (status != Z_OK) {
         report_error(fp, "inflate init failed");
         return -1;
@@ -431,7 +445,7 @@ int
 bgzf_read_block(BGZF* fp)
 {
     bgzf_byte_t header[BLOCK_HEADER_LENGTH];
-       int count, size = 0;
+       int count, size = 0, block_length, remaining;
 #ifdef _USE_KNETFILE
     int64_t block_address = knet_tell(fp->x.fpr);
        if (load_block_from_cache(fp, block_address)) return 0;
@@ -454,10 +468,10 @@ bgzf_read_block(BGZF* fp)
         report_error(fp, "invalid block header");
         return -1;
     }
-    int block_length = unpackInt16((uint8_t*)&header[16]) + 1;
+    block_length = unpackInt16((uint8_t*)&header[16]) + 1;
     bgzf_byte_t* compressed_block = (bgzf_byte_t*) fp->compressed_block;
     memcpy(compressed_block, header, BLOCK_HEADER_LENGTH);
-    int remaining = block_length - BLOCK_HEADER_LENGTH;
+    remaining = block_length - BLOCK_HEADER_LENGTH;
 #ifdef _USE_KNETFILE
     count = knet_read(fp->x.fpr, &compressed_block[BLOCK_HEADER_LENGTH], remaining);
 #else
@@ -494,7 +508,8 @@ bgzf_read(BGZF* fp, void* data, int length)
     int bytes_read = 0;
     bgzf_byte_t* output = data;
     while (bytes_read < length) {
-        int available = fp->block_length - fp->block_offset;
+        int copy_length, available = fp->block_length - fp->block_offset;
+               bgzf_byte_t *buffer;
         if (available <= 0) {
             if (bgzf_read_block(fp) != 0) {
                 return -1;
@@ -504,8 +519,8 @@ bgzf_read(BGZF* fp, void* data, int length)
                 break;
             }
         }
-        int copy_length = bgzf_min(length-bytes_read, available);
-        bgzf_byte_t* buffer = fp->uncompressed_block;
+        copy_length = bgzf_min(length-bytes_read, available);
+        buffer = fp->uncompressed_block;
         memcpy(output, buffer + fp->block_offset, copy_length);
         fp->block_offset += copy_length;
         output += copy_length;
@@ -552,6 +567,8 @@ int bgzf_flush_try(BGZF *fp, int size)
 
 int bgzf_write(BGZF* fp, const void* data, int length)
 {
+       const bgzf_byte_t *input = data;
+       int block_length, bytes_written;
     if (fp->open_mode != 'w') {
         report_error(fp, "file not open for writing");
         return -1;
@@ -560,9 +577,9 @@ int bgzf_write(BGZF* fp, const void* data, int length)
     if (fp->uncompressed_block == NULL)
         fp->uncompressed_block = malloc(fp->uncompressed_block_size);
 
-    const bgzf_byte_t* input = data;
-    int block_length = fp->uncompressed_block_size;
-    int bytes_written = 0;
+    input = data;
+    block_length = fp->uncompressed_block_size;
+    bytes_written = 0;
     while (bytes_written < length) {
         int copy_length = bgzf_min(block_length - fp->block_offset, length - bytes_written);
         bgzf_byte_t* buffer = fp->uncompressed_block;
diff --git a/bgzf.h b/bgzf.h
index 099ae9a6da1785ae132be55932a2e5c930ba49cc..9dc7b5fdb600087c5b4c44ff202c05f914626a23 100644 (file)
--- a/bgzf.h
+++ b/bgzf.h
@@ -26,7 +26,6 @@
 
 #include <stdint.h>
 #include <stdio.h>
-#include <stdbool.h>
 #include <zlib.h>
 #ifdef _USE_KNETFILE
 #include "knetfile.h"
@@ -37,7 +36,7 @@
 typedef struct {
     int file_descriptor;
     char open_mode;  // 'r' or 'w'
-    bool owned_file, is_uncompressed;
+    int16_t owned_file, compress_level;
 #ifdef _USE_KNETFILE
        union {
                knetFile *fpr;
index a2a436c5e9df54cb82e219ec4965bde40fd4e7e5..ec6dacfec4dbd20cbf0e9c4ae3513c2fb4216789 100755 (executable)
-#!/usr/bin/env perl
-#
-#
-# Script to convert GERALD export files to SAM format.
-#
-#
-#
-########## License:
-#
-# The MIT License
-#
-# Original SAMtools version 0.1.2 copyright (c) 2008-2009 Genome Research Ltd.
-# Modifications from version 0.1.2 to 2.0.0 copyright (c) 2010 Illumina, Inc.
-#
-# Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
-# of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
-# in the Software without restriction, including without limitation the rights
-# to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
-# copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
-# furnished to do so, subject to the following conditions:
-#
-# The above copyright notice and this permission notice shall be included in
-# all copies or substantial portions of the Software.
-# 
-# THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
-# IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
-# FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
-# AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
-# LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
-# OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
-# THE SOFTWARE.
-#
-#
-#
-########## ChangeLog:
-#
-# Version: 2.0.0 (15FEB2010)
-#   Script updated by Illumina in conjunction with CASAVA 1.7.0 release.
-#   Major changes are as follows:
-#   - The CIGAR string has been updated to include all gaps from ELANDv2 alignments.
-#   - The ELAND single read alignment score is always stored in the optional "SM" field
-#       and the ELAND paired read alignment score is stored in the optional "AS" field
-#       when it exists.
-#   - The MAPQ value is set to the higher of the two alignment scores, but no greater
-#       than 254,  i.e. min(254,max(SM,AS))
-#   - The SAM "proper pair" bit (0x0002) is now set for read pairs meeting ELAND's
-#       expected orientation and insert size criteria.
-#   - The default quality score translation is set for export files which contain
-#       Phread+64 quality values. An option, "--qlogodds", has been added to
-#       translate quality values from the Solexa+64 format used in export files prior
-#       to Pipeline 1.3
-#   - The export match descriptor is now reverse-complemented when necessary such that
-#       it always corresponds to the forward strand of the reference, to be consistent
-#       with other information in the SAM record. It is now written to the optional
-#       'XD' field (rather than 'MD') to acknowledge its minor differences from the 
-#       samtools match descriptor (see additional detail below).
-#   - An option, "--nofilter", has been added to include reads which have failed
-#       primary analysis quality filtration. Such reads will have the corresponding
-#       SAM flag bit (0x0200) set.
-#   - Labels in the export 'contig' field are preserved by setting RNAME to
-#       "$export_chromosome/$export_contig" when then contig label exists.
-#
-#
-# Contact: lh3
-# Version: 0.1.2 (03JAN2009)
-#
-#
-#
-########## Known Conversion Limitations:
-#
-# - Export records for reads that map to a position < 1 (allowed in export format), are converted
-#     to unmapped reads in the SAM record.
-# - Export records contain the reserved chromosome names: "NM" and "QC". "NM" indicates that the
-#     aligner could not map the read to the reference sequence set, and "QC" means that the 
-#     aligner did not attempt to map the read due to some technical limitation. Both of these 
-#     alignment types are collapsed to the single unmapped alignment state in the SAM record.
-# - The export match descriptor is slightly different than the samtools match descriptor. For
-#     this reason it is stored in the optional SAM field 'XD' (and not 'MD'). Note that the
-#     export match descriptor differs from the samtools version in two respects: (1) indels 
-#     are explicitly closed with the '$' character and (2) insertions must be enumerated in
-#     the match descriptor. For example a 35-base read with a two-base insertion is described
-#     as: 20^2$14
-#
-#
-#
-
-my $version = "2.0.0";
-
-use strict;
-use warnings;
-
-use File::Spec qw(splitpath);
-use Getopt::Long;
-use List::Util qw(min max);
-
-
-use constant {
-  EXPORT_INDEX => 6,
-  EXPORT_READNO => 7,
-  EXPORT_READ => 8,
-  EXPORT_QUAL => 9,
-  EXPORT_CHROM => 10,
-  EXPORT_CONTIG => 11,
-  EXPORT_POS => 12,
-  EXPORT_STRAND => 13, 
-  EXPORT_MD => 14,
-  EXPORT_SEMAP => 15,
-  EXPORT_PEMAP => 16,
-  EXPORT_PASSFILT => 21,
-};
-
-
-use constant {
-  SAM_QNAME => 0,
-  SAM_FLAG => 1,
-  SAM_RNAME => 2,
-  SAM_POS => 3,
-  SAM_MAPQ => 4,
-  SAM_CIGAR => 5,
-  SAM_MRNM => 6,
-  SAM_MPOS => 7,
-  SAM_ISIZE => 8,
-  SAM_SEQ => 9,
-  SAM_QUAL => 10,
-};
-
-
-# function prototypes for Richard's code
-sub match_desc_to_cigar($);
-sub match_desc_frag_length($);
-sub reverse_compl_match_descriptor($);
-sub write_header($;$;$);
-
-
-&export2sam;
-exit;
-
-
-
-
-sub export2sam {
-
-  my $cmdline = $0 . " " . join(" ",@ARGV);
-  my $arg_count = scalar @ARGV;
-  my @spval = File::Spec->splitpath($0);
-  my $progname = $spval[2];
-
-  my $is_logodds_qvals = 0; # if true, assume files contain logodds (i.e. "solexa") quality values
-  my $is_nofilter = 0;
-  my $read1file;
-  my $read2file;
-  my $print_version = 0;
-  my $help = 0;
-
-  my $result = GetOptions( "qlogodds" => \$is_logodds_qvals, 
-                           "nofilter" => \$is_nofilter,
-                           "read1=s"  => \$read1file,
-                           "read2=s"  => \$read2file,
-                           "version"  => \$print_version,
-                           "help"     => \$help );
-
-  my $usage = <<END;
-
-$progname converts GERALD export files to SAM format.
-
-Usage: $progname --read1=FILENAME [ options ] | --version | --help
-
-  --read1=FILENAME  read1 export file (mandatory)
-  --read2=FILENAME  read2 export file
-  --nofilter        include reads that failed the pipeline/RTA purity filter
-  --qlogodds        assume export file(s) use logodds quality values as reported
-                      by pipeline prior to v1.3 (default: phred quality values)
-
-END
-
-  my $version_msg = <<END;
-
-$progname version: $version
-
-END
-
-  if((not $result) or $help or ($arg_count==0)) {
-    die($usage);
-  }  
-
-  if(@ARGV) {
-    print STDERR "\nERROR: Unrecognized arguments: " . join(" ",@ARGV) . "\n\n";
-    die($usage);
-  }
-
-  if($print_version) {
-    die($version_msg);
-  }
-
-  if(not defined($read1file)) {
-    print STDERR "\nERROR: read1 export file must be specified\n\n";
-    die($usage);
-  }
-
-  my ($fh1, $fh2, $is_paired);
-
-  open($fh1, $read1file) or die("\nERROR: Can't open read1 export file: $read1file\n\n");
-  $is_paired = defined $read2file;
-  if ($is_paired) {
-    open($fh2, $read2file) or die("\nERROR: Can't open read2 export file: $read2file\n\n");
-  }
-  # quality value conversion table
-  my @conv_table;
-  if($is_logodds_qvals){ # convert from solexa+64 quality values (pipeline pre-v1.3):
-    for (-64..64) {
-      $conv_table[$_+64] = int(33 + 10*log(1+10**($_/10.0))/log(10)+.499);
-    }
-  } else {               # convert from phred+64 quality values (pipeline v1.3+):
-    for (-64..-1) {
-      $conv_table[$_+64] = undef;
-    }
-    for (0..64) {
-      $conv_table[$_+64] = int(33 + $_);
-    }
-  }
-  # write the header
-  print write_header( $progname, $version, $cmdline );
-  # core loop
-  my $export_line_count = 0;
-  while (<$fh1>) {
-    $export_line_count++;
-    my (@s1, @s2);
-    &export2sam_aux($_, $export_line_count, \@s1, \@conv_table, $is_paired, 1, $is_nofilter);
-    if ($is_paired) {
-      my $read2line = <$fh2>;
-      if(not $read2line){
-        die("\nERROR: read1 and read2 export files do not contain the same number of reads.\n  Extra reads observed in read1 file at line no: $export_line_count.\n\n");
-      }
-      &export2sam_aux($read2line, $export_line_count, \@s2, \@conv_table, $is_paired, 2, $is_nofilter);
-       
-      if (@s1 && @s2) { # then set mate coordinate
-        if($s1[SAM_QNAME] ne $s2[SAM_QNAME]){
-          die("\nERROR: Non-paired reads in export files on line: $export_line_count.\n  Read1: $_  Read2: $read2line\n");
-        }
-
-        my $isize = 0;
-        if ($s1[SAM_RNAME] ne '*' && $s1[SAM_RNAME] eq $s2[SAM_RNAME]) { # then calculate $isize
-          my $x1 = ($s1[SAM_FLAG] & 0x10)? $s1[SAM_POS] + length($s1[SAM_SEQ]) : $s1[SAM_POS];
-          my $x2 = ($s2[SAM_FLAG] & 0x10)? $s2[SAM_POS] + length($s2[SAM_SEQ]) : $s2[SAM_POS];
-          $isize = $x2 - $x1;
-        }
-
-        foreach ([\@s1,\@s2,$isize],[\@s2,\@s1,-$isize]){ 
-          my ($sa,$sb,$is) = @{$_};
-          if ($sb->[SAM_RNAME] ne '*') {
-            $sa->[SAM_MRNM] = ($sb->[SAM_RNAME] eq $sa->[SAM_RNAME]) ? "=" : $sb->[SAM_RNAME];
-            $sa->[SAM_MPOS] = $sb->[SAM_POS];
-            $sa->[SAM_ISIZE] = $is;
-            $sa->[SAM_FLAG] |= 0x20 if ($sb->[SAM_FLAG] & 0x10);
-          } else {
-            $sa->[SAM_FLAG] |= 0x8;
-          }
-        } 
-      }
-    }
-    print join("\t", @s1), "\n" if (@s1);
-    print join("\t", @s2), "\n" if (@s2 && $is_paired);
-  }
-  close($fh1);
-  if($is_paired) {
-    while(my $read2line = <$fh2>){
-      $export_line_count++;
-      die("\nERROR: read1 and read2 export files do not contain the same number of reads.\n  Extra reads observed in read2 file at line no: $export_line_count.\n\n");
-    }
-    close($fh2);
-  }
-}
-
-sub export2sam_aux {
-  my ($line, $line_no, $s, $ct, $is_paired, $read_no, $is_nofilter) = @_;
-  chomp($line);
-  my @t = split("\t", $line);
-  @$s = ();
-  my $isPassFilt = ($t[EXPORT_PASSFILT] eq 'Y');
-  return if(not ($isPassFilt or $is_nofilter));
-  # read name
-  $s->[SAM_QNAME] = $t[1]? "$t[0]_$t[1]:$t[2]:$t[3]:$t[4]:$t[5]" : "$t[0]:$t[2]:$t[3]:$t[4]:$t[5]";
-  # initial flag (will be updated later)
-  $s->[SAM_FLAG] = 0;
-  if($is_paired) {
-    if($t[EXPORT_READNO] != $read_no){
-      die("\nERROR: read$read_no export file contains record with read number: " .$t[EXPORT_READNO] . " on line: $line_no\n\n");
-    }
-    $s->[SAM_FLAG] |= 1 | 1<<(5 + $read_no);
-  }
-  $s->[SAM_FLAG] |= 0x200 if (not $isPassFilt);
-
-  # read & quality
-  my $is_export_rev = ($t[EXPORT_STRAND] eq 'R');
-  if ($is_export_rev) { # then reverse the sequence and quality
-    $s->[SAM_SEQ] = reverse($t[EXPORT_READ]);
-    $s->[SAM_SEQ] =~ tr/ACGTacgt/TGCAtgca/;
-    $s->[SAM_QUAL] = reverse($t[EXPORT_QUAL]);
-  } else {
-    $s->[SAM_SEQ] = $t[EXPORT_READ];
-    $s->[SAM_QUAL] = $t[EXPORT_QUAL];
-  }
-  my @convqual = ();
-  foreach (unpack('C*', $s->[SAM_QUAL])){
-    my $val=$ct->[$_];
-    if(not defined $val){
-      my $msg="\nERROR: can't interpret export quality value: " . $_ . " in read$read_no export file, line: $line_no\n";
-      if( $_ < 64 ) { $msg .= "  Use --qlogodds flag to translate logodds (solexa) quality values.\n"; }
-      die($msg . "\n");
-    }
-    push @convqual,$val;
-  }
-
-  $s->[SAM_QUAL] = pack('C*',@convqual); # change coding
-
-
-  # coor
-  my $has_coor = 0;
-  $s->[SAM_RNAME] = "*";
-  if ($t[EXPORT_CHROM] eq 'NM' or $t[EXPORT_CHROM] eq 'QC') {
-    $s->[SAM_FLAG] |= 0x4; # unmapped
-  } elsif ($t[EXPORT_CHROM] =~ /(\d+):(\d+):(\d+)/) {
-    $s->[SAM_FLAG] |= 0x4; # TODO: should I set BAM_FUNMAP in this case?
-    push(@$s, "H0:i:$1", "H1:i:$2", "H2:i:$3")
-  } elsif ($t[EXPORT_POS] < 1) {
-    $s->[SAM_FLAG] |= 0x4; # unmapped
-  } else {
-    $s->[SAM_RNAME] = $t[EXPORT_CHROM];
-    $s->[SAM_RNAME] .= "/" . $t[EXPORT_CONTIG] if($t[EXPORT_CONTIG] ne '');
-    $has_coor = 1;
-  }
-  $s->[SAM_POS] = $has_coor? $t[EXPORT_POS] : 0;
-
-#  print STDERR "t[14] = " . $t[14] . "\n";
-  my $matchDesc = '';
-  $s->[SAM_CIGAR] = "*";
-  if($has_coor){
-    $matchDesc = ($is_export_rev) ? reverse_compl_match_descriptor($t[EXPORT_MD]) : $t[EXPORT_MD];
-
-    if($matchDesc =~ /\^/){
-      # construct CIGAR string using Richard's function
-      $s->[SAM_CIGAR] = match_desc_to_cigar($matchDesc); # indel processing
-    } else {
-      $s->[SAM_CIGAR] = length($s->[SAM_SEQ]) . "M";
-    }
-  }
-
-#  print STDERR "cigar_string = $cigar_string\n";
-
-  $s->[SAM_FLAG] |= 0x10 if ($has_coor && $is_export_rev);
-  if($has_coor){
-    my $semap = ($t[EXPORT_SEMAP] ne '') ? $t[EXPORT_SEMAP] : 0;
-    my $pemap = 0;
-    if($is_paired) {
-      $pemap = ($t[EXPORT_PEMAP] ne '') ? $t[EXPORT_PEMAP] : 0;
-
-      # set `proper pair' bit if non-blank, non-zero PE alignment score:
-      $s->[SAM_FLAG] |= 0x02 if ($pemap > 0);
-    }
-    $s->[SAM_MAPQ] = min(254,max($semap,$pemap));
-  } else {
-    $s->[SAM_MAPQ] = 0;
-  }
-  # mate coordinate
-  $s->[SAM_MRNM] = '*';
-  $s->[SAM_MPOS] = 0;
-  $s->[SAM_ISIZE] = 0;
-  # aux
-  push(@$s, "BC:Z:$t[EXPORT_INDEX]") if ($t[EXPORT_INDEX]);
-  if($has_coor){
-    # The export match descriptor differs slightly from the samtools match descriptor.
-    # In order for the converted SAM files to be as compliant as possible,
-    # we put the export match descriptor in optional field 'XD' rather than 'MD':
-    push(@$s, "XD:Z:$matchDesc"); 
-    push(@$s, "SM:i:$t[EXPORT_SEMAP]") if ($t[EXPORT_SEMAP] ne '');
-    push(@$s, "AS:i:$t[EXPORT_PEMAP]") if ($is_paired and ($t[EXPORT_PEMAP] ne ''));
-  }
-}
-
-
-
-# 
-# the following code is taken from Richard Shaw's sorted2sam.pl file
-#
-sub reverse_compl_match_descriptor($)
-{
-#    print "\nREVERSING THE MATCH DESCRIPTOR!\n";
-    my ($match_desc) = @_;
-    my $rev_compl_match_desc = reverse($match_desc);
-    $rev_compl_match_desc =~ tr/ACGT\^\$/TGCA\$\^/;
-
-    # Unreverse the digits of numbers.
-    $rev_compl_match_desc = join('',
-                                 map {($_ =~ /\d+/)
-                                      ? join('', reverse(split('', $_)))
-                                      : $_} split(/(\d+)/,
-                                                  $rev_compl_match_desc));
-
-    return $rev_compl_match_desc;
-}
-
-
-
-sub match_desc_to_cigar($)
-{
-    my ($match_desc) = @_;
-
-    my @match_desc_parts = split(/(\^.*?\$)/, $match_desc);
-    my $cigar_str = '';
-    my $cigar_del_ch = 'D';
-    my $cigar_ins_ch = 'I';
-    my $cigar_match_ch = 'M';
-
-    foreach my $match_desc_part (@match_desc_parts) {
-        next if (!$match_desc_part);
-
-        if ($match_desc_part =~ /^\^([ACGTN]+)\$$/) {
-            # Deletion
-            $cigar_str .= (length($1) . $cigar_del_ch);
-        } elsif ($match_desc_part =~ /^\^(\d+)\$$/) {
-            # Insertion
-            $cigar_str .= ($1 . $cigar_ins_ch);
-        } else {
-            $cigar_str .= (match_desc_frag_length($match_desc_part)
-                           . $cigar_match_ch);
-        }
-    }
-
-    return $cigar_str;
-}
-
-
-#------------------------------------------------------------------------------
-
-sub match_desc_frag_length($)
-                           {
-    my ($match_desc_str) = @_;
-    my $len = 0;
-
-    my @match_desc_fields = split(/([ACGTN]+)/, $match_desc_str);
-
-    foreach my $match_desc_field (@match_desc_fields) {
-        next if ($match_desc_field eq '');
-
-        $len += (($match_desc_field =~ /(\d+)/)
-                 ? $1 : length($match_desc_field));
-    }
-
-    return $len;
-}
-
-
-# argument holds the command line
-sub write_header($;$;$) 
-{
-       my ($progname,$version,$cl) = @_;
-       my $complete_header = "";
-       $complete_header .= "\@PG\tID:$progname\tVN:$version\tCL:$cl\n";
-
-       return $complete_header;
-}
+#!/usr/bin/env perl\r
+#\r
+#\r
+# export2sam.pl converts GERALD export files to SAM format.\r
+#\r
+#\r
+#\r
+########## License:\r
+#\r
+# The MIT License\r
+#\r
+# Original SAMtools work copyright (c) 2008-2009 Genome Research Ltd.\r
+# Modified SAMtools work copyright (c) 2010 Illumina, Inc.\r
+#\r
+# Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy\r
+# of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal\r
+# in the Software without restriction, including without limitation the rights\r
+# to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell\r
+# copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is\r
+# furnished to do so, subject to the following conditions:\r
+#\r
+# The above copyright notice and this permission notice shall be included in\r
+# all copies or substantial portions of the Software.\r
+# \r
+# THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR\r
+# IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,\r
+# FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE\r
+# AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER\r
+# LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,\r
+# OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN\r
+# THE SOFTWARE.\r
+#\r
+#\r
+#\r
+#\r
+########## ChangeLog:\r
+#\r
+# Version: 2.3.1 (18MAR2011)\r
+#\r
+#   - Restore file '-' as stdin input.\r
+#\r
+# Version: 2.3.0 (24JAN2011)\r
+#\r
+#   - Add support for export reserved chromosome name "CONTROL",\r
+#       which is translated to optional field "XC:Z:CONTROL".\r
+#   - Check for ".gz" file extension on export files and open\r
+#       these as gzip pipes when the extension is found.\r
+#\r
+# Version: 2.2.0 (16NOV2010)\r
+#\r
+#   - Remove any leading zeros in export fields: RUNNO,LANE,TILE,X,Y\r
+#   - For export records with reserved chromosome name identifiers\r
+#       "QC" and "RM", add the optional field "XC:Z:QC" or "XC:Z:RM"\r
+#       to the SAM record, so that these cases can be distinguished\r
+#       from other unmatched reads.\r
+#\r
+# Version: 2.1.0 (21SEP2010)\r
+#\r
+#   - Additional export record error checking.\r
+#   - Convert export records with chromomsome value of "RM" to unmapped \r
+#       SAM records.\r
+#\r
+# Version: 2.0.0 (15FEB2010)\r
+#\r
+#   Script updated by Illumina in conjunction with CASAVA 1.7.0\r
+#   release.\r
+#\r
+#   Major changes are as follows:\r
+#   - The CIGAR string has been updated to include all gaps from\r
+#       ELANDv2 alignments.\r
+#   - The ELAND single read alignment score is always stored in the\r
+#       optional "SM" field and the ELAND paired read alignment score\r
+#       is stored in the optional "AS" field when it exists.\r
+#   - The MAPQ value is set to the higher of the two alignment scores,\r
+#       but no greater than 254, i.e. min(254,max(SM,AS))\r
+#   - The SAM "proper pair" bit (0x0002) is now set for read pairs\r
+#       meeting ELAND's expected orientation and insert size criteria.\r
+#   - The default quality score translation is set for export files\r
+#       which contain Phread+64 quality values. An option,\r
+#       "--qlogodds", has been added to translate quality values from\r
+#       the Solexa+64 format used in export files prior to Pipeline\r
+#       1.3\r
+#   - The export match descriptor is now reverse-complemented when\r
+#       necessary such that it always corresponds to the forward\r
+#       strand of the reference, to be consistent with other\r
+#       information in the SAM record. It is now written to the\r
+#       optional 'XD' field (rather than 'MD') to acknowledge its\r
+#       minor differences from the samtools match descriptor (see\r
+#       additional detail below).\r
+#   - An option, "--nofilter", has been added to include reads which\r
+#       have failed primary analysis quality filtration. Such reads\r
+#       will have the corresponding SAM flag bit (0x0200) set.\r
+#   - Labels in the export 'contig' field are preserved by setting\r
+#       RNAME to "$export_chromosome/$export_contig" when the contig\r
+#       label exists.\r
+#\r
+#\r
+# Contact: lh3\r
+# Version: 0.1.2 (03JAN2009)\r
+#\r
+#\r
+#\r
+########## Known Conversion Limitations:\r
+#\r
+# - Export records for reads that map to a position < 1 (allowed\r
+#     in export format), are converted to unmapped reads in the SAM\r
+#     record.\r
+# - Export records contain the reserved chromosome names: "NM",\r
+#     "QC","RM" and "CONTROL". "NM" indicates that the aligner could\r
+#     not map the read to the reference sequence set. "QC" means that\r
+#     the aligner did not attempt to map the read due to some\r
+#     technical limitation. "RM" means that the read mapped to a set\r
+#     of 'contaminant' sequences specified in GERALD's RNA-seq\r
+#     workflow. "CONTROL" means that the read is a control. All of\r
+#     these alignment types are collapsed to the single unmapped\r
+#     alignment state in the SAM record, but the optional SAM "XC"\r
+#     field is used to record the original reserved chromosome name of\r
+#     the read for all but the "NM" case.\r
+# - The export match descriptor is slightly different than the\r
+#     samtools match descriptor. For this reason it is stored in the\r
+#     optional SAM field 'XD' (and not 'MD'). Note that the export\r
+#     match descriptor differs from the samtools version in two\r
+#     respects: (1) indels are explicitly closed with the '$'\r
+#     character and (2) insertions must be enumerated in the match\r
+#     descriptor. For example a 35-base read with a two-base insertion\r
+#     is described as: 20^2$14\r
+#\r
+#\r
+#\r
+\r
+my $version = "2.3.1";\r
+\r
+use strict;\r
+use warnings;\r
+\r
+use Getopt::Long;\r
+use File::Spec;\r
+use List::Util qw(min max);\r
+\r
+\r
+use constant {\r
+  EXPORT_MACHINE => 0,\r
+  EXPORT_RUNNO => 1,\r
+  EXPORT_LANE => 2,\r
+  EXPORT_TILE => 3,\r
+  EXPORT_X => 4,\r
+  EXPORT_Y => 5,\r
+  EXPORT_INDEX => 6,\r
+  EXPORT_READNO => 7,\r
+  EXPORT_READ => 8,\r
+  EXPORT_QUAL => 9,\r
+  EXPORT_CHROM => 10,\r
+  EXPORT_CONTIG => 11,\r
+  EXPORT_POS => 12,\r
+  EXPORT_STRAND => 13, \r
+  EXPORT_MD => 14,\r
+  EXPORT_SEMAP => 15,\r
+  EXPORT_PEMAP => 16,\r
+  EXPORT_PASSFILT => 21,\r
+  EXPORT_SIZE => 22,\r
+};\r
+\r
+\r
+use constant {\r
+  SAM_QNAME => 0,\r
+  SAM_FLAG => 1,\r
+  SAM_RNAME => 2,\r
+  SAM_POS => 3,\r
+  SAM_MAPQ => 4,\r
+  SAM_CIGAR => 5,\r
+  SAM_MRNM => 6,\r
+  SAM_MPOS => 7,\r
+  SAM_ISIZE => 8,\r
+  SAM_SEQ => 9,\r
+  SAM_QUAL => 10,\r
+};\r
+\r
+\r
+# function prototypes for Richard's code\r
+sub match_desc_to_cigar($);\r
+sub match_desc_frag_length($);\r
+sub reverse_compl_match_descriptor($);\r
+sub write_header($;$;$);\r
+\r
+\r
+&export2sam;\r
+exit;\r
+\r
+\r
+\r
+\r
+sub export2sam {\r
+\r
+  my $cmdline = $0 . " " . join(" ",@ARGV);\r
+  my $arg_count = scalar @ARGV;\r
+  my $progname = (File::Spec->splitpath($0))[2];\r
+\r
+  my $is_logodds_qvals = 0; # if true, assume files contain logodds (i.e. "solexa") quality values\r
+  my $is_nofilter = 0;\r
+  my $read1file;\r
+  my $read2file;\r
+  my $print_version = 0;\r
+  my $help = 0;\r
+\r
+  my $result = GetOptions( "qlogodds" => \$is_logodds_qvals, \r
+                           "nofilter" => \$is_nofilter,\r
+                           "read1=s"  => \$read1file,\r
+                           "read2=s"  => \$read2file,\r
+                           "version"  => \$print_version,\r
+                           "help"     => \$help );\r
+\r
+  my $usage = <<END;\r
+\r
+$progname converts GERALD export files to SAM format.\r
+\r
+Usage: $progname --read1=FILENAME [ options ] | --version | --help\r
+\r
+  --read1=FILENAME  read1 export file or '-' for stdin (mandatory)\r
+                      (file may be gzipped with ".gz" extension)\r
+  --read2=FILENAME  read2 export file or '-' for stdin\r
+                      (file may be gzipped with ".gz" extension)\r
+  --nofilter        include reads that failed the basecaller\r
+                      purity filter\r
+  --qlogodds        assume export file(s) use logodds quality values\r
+                      as reported by OLB (Pipeline) prior to v1.3\r
+                      (default: phred quality values)\r
+\r
+END\r
+\r
+  my $version_msg = <<END;\r
+\r
+$progname version: $version\r
+\r
+END\r
+\r
+  if((not $result) or $help or ($arg_count==0)) {\r
+    die($usage);\r
+  }\r
+\r
+  if(@ARGV) {\r
+    print STDERR "\nERROR: Unrecognized arguments: " . join(" ",@ARGV) . "\n\n";\r
+    die($usage);\r
+  }\r
+\r
+  if($print_version) {\r
+    die($version_msg);\r
+  }\r
+\r
+  if(not defined($read1file)) {\r
+    print STDERR "\nERROR: read1 export file must be specified\n\n";\r
+    die($usage);\r
+  }\r
+\r
+  unless((-f $read1file) or ($read1file eq '-')) {\r
+    die("\nERROR: Can't find read1 export file: '$read1file'\n\n");\r
+  }\r
+\r
+  if (defined $read2file) {\r
+    unless((-f $read2file) or ($read2file eq '-')) {\r
+      die("\nERROR: Can't find read2 export file: '$read2file'\n\n");\r
+    }\r
+    if($read1file eq $read2file) {\r
+      die("\nERROR: read1 and read2 export filenames are the same: '$read1file'\n\n");\r
+    }\r
+  }\r
+\r
+  my ($fh1, $fh2, $is_paired);\r
+\r
+  my $read1cmd="$read1file";\r
+  $read1cmd = "gzip -dc $read1file |" if($read1file =~ /\.gz$/);\r
+  open($fh1, $read1cmd)\r
+      or die("\nERROR: Can't open read1 process: '$read1cmd'\n\n");\r
+  $is_paired = defined $read2file;\r
+  if ($is_paired) {\r
+    my $read2cmd="$read2file";\r
+    $read2cmd = "gzip -dc $read2file |" if($read2file =~ /\.gz$/);\r
+    open($fh2, $read2cmd)\r
+        or die("\nERROR: Can't open read2 process: '$read2cmd'\n\n");\r
+  }\r
+  # quality value conversion table\r
+  my @conv_table;\r
+  if($is_logodds_qvals){ # convert from solexa+64 quality values (pipeline pre-v1.3):\r
+    for (-64..64) {\r
+      $conv_table[$_+64] = int(33 + 10*log(1+10**($_/10.0))/log(10)+.499);\r
+    }\r
+  } else {               # convert from phred+64 quality values (pipeline v1.3+):\r
+    for (-64..-1) {\r
+      $conv_table[$_+64] = undef;\r
+    }\r
+    for (0..64) {\r
+      $conv_table[$_+64] = int(33 + $_);\r
+    }\r
+  }\r
+  # write the header\r
+  print write_header( $progname, $version, $cmdline );\r
+  # core loop\r
+  my $export_line_count = 0;\r
+  while (<$fh1>) {\r
+    $export_line_count++;\r
+    my (@s1, @s2);\r
+    &export2sam_aux($_, $export_line_count, \@s1, \@conv_table, $is_paired, 1, $is_nofilter);\r
+    if ($is_paired) {\r
+      my $read2line = <$fh2>;\r
+      if(not $read2line){\r
+        die("\nERROR: read1 and read2 export files do not contain the same number of reads.\n  Extra reads observed in read1 file at line no: $export_line_count.\n\n");\r
+      }\r
+      &export2sam_aux($read2line, $export_line_count, \@s2, \@conv_table, $is_paired, 2, $is_nofilter);\r
+\r
+      if (@s1 && @s2) { # then set mate coordinate\r
+        if($s1[SAM_QNAME] ne $s2[SAM_QNAME]){\r
+          die("\nERROR: Non-paired reads in export files on line: $export_line_count.\n  Read1: $_  Read2: $read2line\n");\r
+        }\r
+\r
+        my $isize = 0;\r
+        if ($s1[SAM_RNAME] ne '*' && $s1[SAM_RNAME] eq $s2[SAM_RNAME]) { # then calculate $isize\r
+          my $x1 = ($s1[SAM_FLAG] & 0x10)? $s1[SAM_POS] + length($s1[SAM_SEQ]) : $s1[SAM_POS];\r
+          my $x2 = ($s2[SAM_FLAG] & 0x10)? $s2[SAM_POS] + length($s2[SAM_SEQ]) : $s2[SAM_POS];\r
+          $isize = $x2 - $x1;\r
+        }\r
+\r
+        foreach ([\@s1,\@s2,$isize],[\@s2,\@s1,-$isize]){ \r
+          my ($sa,$sb,$is) = @{$_};\r
+          if ($sb->[SAM_RNAME] ne '*') {\r
+            $sa->[SAM_MRNM] = ($sb->[SAM_RNAME] eq $sa->[SAM_RNAME]) ? "=" : $sb->[SAM_RNAME];\r
+            $sa->[SAM_MPOS] = $sb->[SAM_POS];\r
+            $sa->[SAM_ISIZE] = $is;\r
+            $sa->[SAM_FLAG] |= 0x20 if ($sb->[SAM_FLAG] & 0x10);\r
+          } else {\r
+            $sa->[SAM_FLAG] |= 0x8;\r
+          }\r
+        } \r
+      }\r
+    }\r
+    print join("\t", @s1), "\n" if (@s1);\r
+    print join("\t", @s2), "\n" if (@s2 && $is_paired);\r
+  }\r
+  close($fh1);\r
+  if($is_paired) {\r
+    while(my $read2line = <$fh2>){\r
+      $export_line_count++;\r
+      die("\nERROR: read1 and read2 export files do not contain the same number of reads.\n  Extra reads observed in read2 file at line no: $export_line_count.\n\n");\r
+    }\r
+    close($fh2);\r
+  }\r
+}\r
+\r
+sub export2sam_aux {\r
+  my ($line, $line_no, $s, $ct, $is_paired, $read_no, $is_nofilter) = @_;\r
+  chomp($line);\r
+  my @t = split("\t", $line);\r
+  if(scalar(@t) < EXPORT_SIZE) {\r
+    my $msg="\nERROR: Unexpected number of fields in export record on line $line_no of read$read_no export file. Found " . scalar(@t) . " fields but expected " . EXPORT_SIZE . ".\n";\r
+    $msg.="\t...erroneous export record:\n" . $line . "\n\n";\r
+    die($msg);\r
+  }\r
+  @$s = ();\r
+  my $isPassFilt = ($t[EXPORT_PASSFILT] eq 'Y');\r
+  return if(not ($isPassFilt or $is_nofilter));\r
+  # read name\r
+  my $samQnamePrefix = $t[EXPORT_MACHINE] . (($t[EXPORT_RUNNO] ne "") ? "_" .  int($t[EXPORT_RUNNO]) : "");\r
+  $s->[SAM_QNAME] = join(':', $samQnamePrefix, int($t[EXPORT_LANE]), int($t[EXPORT_TILE]),\r
+                         int($t[EXPORT_X]), int($t[EXPORT_Y]));\r
+  # initial flag (will be updated later)\r
+  $s->[SAM_FLAG] = 0;\r
+  if($is_paired) {\r
+    if($t[EXPORT_READNO] != $read_no){\r
+      die("\nERROR: read$read_no export file contains record with read number: " .$t[EXPORT_READNO] . " on line: $line_no\n\n");\r
+    }\r
+    $s->[SAM_FLAG] |= 1 | 1<<(5 + $read_no);\r
+  }\r
+  $s->[SAM_FLAG] |= 0x200 if (not $isPassFilt);\r
+\r
+  # read & quality\r
+  my $is_export_rev = ($t[EXPORT_STRAND] eq 'R');\r
+  if ($is_export_rev) { # then reverse the sequence and quality\r
+    $s->[SAM_SEQ] = reverse($t[EXPORT_READ]);\r
+    $s->[SAM_SEQ] =~ tr/ACGTacgt/TGCAtgca/;\r
+    $s->[SAM_QUAL] = reverse($t[EXPORT_QUAL]);\r
+  } else {\r
+    $s->[SAM_SEQ] = $t[EXPORT_READ];\r
+    $s->[SAM_QUAL] = $t[EXPORT_QUAL];\r
+  }\r
+  my @convqual = ();\r
+  foreach (unpack('C*', $s->[SAM_QUAL])){\r
+    my $val=$ct->[$_];\r
+    if(not defined $val){\r
+      my $msg="\nERROR: can't interpret export quality value: " . $_ . " in read$read_no export file, line: $line_no\n";\r
+      if( $_ < 64 ) { $msg .= "  Use --qlogodds flag to translate logodds (solexa) quality values.\n"; }\r
+      die($msg . "\n");\r
+    }\r
+    push @convqual,$val;\r
+  }\r
+\r
+  $s->[SAM_QUAL] = pack('C*',@convqual); # change coding\r
+\r
+\r
+  # coor\r
+  my $has_coor = 0;\r
+  $s->[SAM_RNAME] = "*";\r
+  if (($t[EXPORT_CHROM] eq 'NM') or\r
+      ($t[EXPORT_CHROM] eq 'QC') or\r
+      ($t[EXPORT_CHROM] eq 'RM') or\r
+      ($t[EXPORT_CHROM] eq 'CONTROL')) {\r
+    $s->[SAM_FLAG] |= 0x4; # unmapped\r
+    push(@$s,"XC:Z:".$t[EXPORT_CHROM]) if($t[EXPORT_CHROM] ne 'NM');\r
+  } elsif ($t[EXPORT_CHROM] =~ /(\d+):(\d+):(\d+)/) {\r
+    $s->[SAM_FLAG] |= 0x4; # TODO: should I set BAM_FUNMAP in this case?\r
+    push(@$s, "H0:i:$1", "H1:i:$2", "H2:i:$3")\r
+  } elsif ($t[EXPORT_POS] < 1) {\r
+    $s->[SAM_FLAG] |= 0x4; # unmapped\r
+  } else {\r
+    $s->[SAM_RNAME] = $t[EXPORT_CHROM];\r
+    $s->[SAM_RNAME] .= "/" . $t[EXPORT_CONTIG] if($t[EXPORT_CONTIG] ne '');\r
+    $has_coor = 1;\r
+  }\r
+  $s->[SAM_POS] = $has_coor? $t[EXPORT_POS] : 0;\r
+\r
+#  print STDERR "t[14] = " . $t[14] . "\n";\r
+  my $matchDesc = '';\r
+  $s->[SAM_CIGAR] = "*";\r
+  if($has_coor){\r
+    $matchDesc = ($is_export_rev) ? reverse_compl_match_descriptor($t[EXPORT_MD]) : $t[EXPORT_MD];\r
+\r
+    if($matchDesc =~ /\^/){\r
+      # construct CIGAR string using Richard's function\r
+      $s->[SAM_CIGAR] = match_desc_to_cigar($matchDesc); # indel processing\r
+    } else {\r
+      $s->[SAM_CIGAR] = length($s->[SAM_SEQ]) . "M";\r
+    }\r
+  }\r
+\r
+#  print STDERR "cigar_string = $cigar_string\n";\r
+\r
+  $s->[SAM_FLAG] |= 0x10 if ($has_coor && $is_export_rev);\r
+  if($has_coor){\r
+    my $semap = ($t[EXPORT_SEMAP] ne '') ? $t[EXPORT_SEMAP] : 0;\r
+    my $pemap = 0;\r
+    if($is_paired) {\r
+      $pemap = ($t[EXPORT_PEMAP] ne '') ? $t[EXPORT_PEMAP] : 0;\r
+\r
+      # set `proper pair' bit if non-blank, non-zero PE alignment score:\r
+      $s->[SAM_FLAG] |= 0x02 if ($pemap > 0);\r
+    }\r
+    $s->[SAM_MAPQ] = min(254,max($semap,$pemap));\r
+  } else {\r
+    $s->[SAM_MAPQ] = 0;\r
+  }\r
+  # mate coordinate\r
+  $s->[SAM_MRNM] = '*';\r
+  $s->[SAM_MPOS] = 0;\r
+  $s->[SAM_ISIZE] = 0;\r
+  # aux\r
+  push(@$s, "BC:Z:$t[EXPORT_INDEX]") if ($t[EXPORT_INDEX]);\r
+  if($has_coor){\r
+    # The export match descriptor differs slightly from the samtools match descriptor.\r
+    # In order for the converted SAM files to be as compliant as possible,\r
+    # we put the export match descriptor in optional field 'XD' rather than 'MD':\r
+    push(@$s, "XD:Z:$matchDesc");\r
+    push(@$s, "SM:i:$t[EXPORT_SEMAP]") if ($t[EXPORT_SEMAP] ne '');\r
+    push(@$s, "AS:i:$t[EXPORT_PEMAP]") if ($is_paired and ($t[EXPORT_PEMAP] ne ''));\r
+  }\r
+}\r
+\r
+\r
+\r
+#\r
+# the following code is taken from Richard Shaw's sorted2sam.pl file\r
+#\r
+sub reverse_compl_match_descriptor($)\r
+{\r
+#    print "\nREVERSING THE MATCH DESCRIPTOR!\n";\r
+    my ($match_desc) = @_;\r
+    my $rev_compl_match_desc = reverse($match_desc);\r
+    $rev_compl_match_desc =~ tr/ACGT\^\$/TGCA\$\^/;\r
+\r
+    # Unreverse the digits of numbers.\r
+    $rev_compl_match_desc = join('',\r
+                                 map {($_ =~ /\d+/)\r
+                                      ? join('', reverse(split('', $_)))\r
+                                      : $_} split(/(\d+)/,\r
+                                                  $rev_compl_match_desc));\r
+\r
+    return $rev_compl_match_desc;\r
+}\r
+\r
+\r
+\r
+sub match_desc_to_cigar($)\r
+{\r
+    my ($match_desc) = @_;\r
+\r
+    my @match_desc_parts = split(/(\^.*?\$)/, $match_desc);\r
+    my $cigar_str = '';\r
+    my $cigar_del_ch = 'D';\r
+    my $cigar_ins_ch = 'I';\r
+    my $cigar_match_ch = 'M';\r
+\r
+    foreach my $match_desc_part (@match_desc_parts) {\r
+        next if (!$match_desc_part);\r
+\r
+        if ($match_desc_part =~ /^\^([ACGTN]+)\$$/) {\r
+            # Deletion\r
+            $cigar_str .= (length($1) . $cigar_del_ch);\r
+        } elsif ($match_desc_part =~ /^\^(\d+)\$$/) {\r
+            # Insertion\r
+            $cigar_str .= ($1 . $cigar_ins_ch);\r
+        } else {\r
+            $cigar_str .= (match_desc_frag_length($match_desc_part)\r
+                           . $cigar_match_ch);\r
+        }\r
+    }\r
+\r
+    return $cigar_str;\r
+}\r
+\r
+\r
+#------------------------------------------------------------------------------\r
+\r
+sub match_desc_frag_length($)\r
+                           {\r
+    my ($match_desc_str) = @_;\r
+    my $len = 0;\r
+\r
+    my @match_desc_fields = split(/([ACGTN]+)/, $match_desc_str);\r
+\r
+    foreach my $match_desc_field (@match_desc_fields) {\r
+        next if ($match_desc_field eq '');\r
+\r
+        $len += (($match_desc_field =~ /(\d+)/)\r
+                 ? $1 : length($match_desc_field));\r
+    }\r
+\r
+    return $len;\r
+}\r
+\r
+\r
+# argument holds the command line\r
+sub write_header($;$;$) \r
+{\r
+       my ($progname,$version,$cl) = @_;\r
+       my $complete_header = "";\r
+       $complete_header .= "\@PG\tID:$progname\tVN:$version\tCL:$cl\n";\r
+\r
+       return $complete_header;\r
+}\r
diff --git a/sam.c b/sam.c
index ecdee02dddb98a32d47a59e3154179356acecadf..e195b0f13e93d018d05f0784fc76c437e2eec8cd 100644 (file)
--- a/sam.c
+++ b/sam.c
@@ -40,9 +40,9 @@ samfile_t *samopen(const char *fn, const char *mode, const void *aux)
 {
        samfile_t *fp;
        fp = (samfile_t*)calloc(1, sizeof(samfile_t));
-       if (mode[0] == 'r') { // read
+       if (strchr(mode, 'r')) { // read
                fp->type |= TYPE_READ;
-               if (mode[1] == 'b') { // binary
+               if (strchr(mode, 'b')) { // binary
                        fp->type |= TYPE_BAM;
                        fp->x.bam = strcmp(fn, "-")? bam_open(fn, "r") : bam_dopen(fileno(stdin), "r");
                        if (fp->x.bam == 0) goto open_err_ret;
@@ -63,11 +63,15 @@ samfile_t *samopen(const char *fn, const char *mode, const void *aux)
                                        fprintf(stderr, "[samopen] no @SQ lines in the header.\n");
                        } else fprintf(stderr, "[samopen] SAM header is present: %d sequences.\n", fp->header->n_targets);
                }
-       } else if (mode[0] == 'w') { // write
+       } else if (strchr(mode, 'w')) { // write
                fp->header = bam_header_dup((const bam_header_t*)aux);
-               if (mode[1] == 'b') { // binary
+               if (strchr(mode, 'b')) { // binary
                        char bmode[3];
-                       bmode[0] = 'w'; bmode[1] = strstr(mode, "u")? 'u' : 0; bmode[2] = 0;
+                       int i, compress_level = -1;
+                       for (i = 0; mode[i]; ++i) if (mode[i] >= '0' && mode[i] <= '9') break;
+                       if (mode[i]) compress_level = mode[i] - '0';
+                       if (strchr(mode, 'u')) compress_level = 0;
+                       bmode[0] = 'w'; bmode[1] = compress_level < 0? 0 : compress_level + '0'; bmode[2] = 0;
                        fp->type |= TYPE_BAM;
                        fp->x.bam = strcmp(fn, "-")? bam_open(fn, bmode) : bam_dopen(fileno(stdout), bmode);
                        if (fp->x.bam == 0) goto open_err_ret;
@@ -76,11 +80,11 @@ samfile_t *samopen(const char *fn, const char *mode, const void *aux)
                        // open file
                        fp->x.tamw = strcmp(fn, "-")? fopen(fn, "w") : stdout;
                        if (fp->x.tamr == 0) goto open_err_ret;
-                       if (strstr(mode, "X")) fp->type |= BAM_OFSTR<<2;
-                       else if (strstr(mode, "x")) fp->type |= BAM_OFHEX<<2;
+                       if (strchr(mode, 'X')) fp->type |= BAM_OFSTR<<2;
+                       else if (strchr(mode, 'x')) fp->type |= BAM_OFHEX<<2;
                        else fp->type |= BAM_OFDEC<<2;
                        // write header
-                       if (strstr(mode, "h")) {
+                       if (strchr(mode, 'h')) {
                                int i;
                                bam_header_t *alt;
                                // parse the header text 
index eb69449f9e44d643ef43f31638fd8534c454c940..170bd843608b99aec35161141ee6afaad848db5e 100644 (file)
@@ -82,7 +82,7 @@ static int usage(int is_long_help);
 
 int main_samview(int argc, char *argv[])
 {
-       int c, is_header = 0, is_header_only = 0, is_bamin = 1, ret = 0, is_uncompressed = 0, is_bamout = 0, slx2sngr = 0, is_count = 0;
+       int c, is_header = 0, is_header_only = 0, is_bamin = 1, ret = 0, compress_level = -1, is_bamout = 0, slx2sngr = 0, is_count = 0;
        int of_type = BAM_OFDEC, is_long_help = 0;
        int count = 0;
        samfile_t *in = 0, *out = 0;
@@ -90,7 +90,7 @@ int main_samview(int argc, char *argv[])
 
        /* parse command-line options */
        strcpy(in_mode, "r"); strcpy(out_mode, "w");
-       while ((c = getopt(argc, argv, "Sbct:hHo:q:f:F:ul:r:xX?T:CR:")) >= 0) {
+       while ((c = getopt(argc, argv, "Sbct:h1Ho:q:f:F:ul:r:xX?T:CR:")) >= 0) {
                switch (c) {
                case 'c': is_count = 1; break;
                case 'C': slx2sngr = 1; break;
@@ -103,7 +103,8 @@ int main_samview(int argc, char *argv[])
                case 'f': g_flag_on = strtol(optarg, 0, 0); break;
                case 'F': g_flag_off = strtol(optarg, 0, 0); break;
                case 'q': g_min_mapQ = atoi(optarg); break;
-               case 'u': is_uncompressed = 1; break;
+               case 'u': compress_level = 0; break;
+               case '1': compress_level = 1; break;
                case 'l': g_library = strdup(optarg); break;
                case 'r': g_rg = strdup(optarg); break;
                case 'R': fn_rg = strdup(optarg); break;
@@ -114,7 +115,7 @@ int main_samview(int argc, char *argv[])
                default: return usage(is_long_help);
                }
        }
-       if (is_uncompressed) is_bamout = 1;
+       if (compress_level >= 0) is_bamout = 1;
        if (is_header_only) is_header = 1;
        if (is_bamout) strcat(out_mode, "b");
        else {
@@ -123,7 +124,11 @@ int main_samview(int argc, char *argv[])
        }
        if (is_bamin) strcat(in_mode, "b");
        if (is_header) strcat(out_mode, "h");
-       if (is_uncompressed) strcat(out_mode, "u");
+       if (compress_level >= 0) {
+               char tmp[2];
+               tmp[0] = compress_level + '0'; tmp[1] = '\0';
+               strcat(out_mode, tmp);
+       }
        if (argc == optind) return usage(is_long_help); // potential memory leak...
 
        // read the list of read groups
@@ -231,6 +236,7 @@ static int usage(int is_long_help)
        fprintf(stderr, "         -H       print header only (no alignments)\n");
        fprintf(stderr, "         -S       input is SAM\n");
        fprintf(stderr, "         -u       uncompressed BAM output (force -b)\n");
+       fprintf(stderr, "         -1       fast compression (force -b)\n");
        fprintf(stderr, "         -x       output FLAG in HEX (samtools-C specific)\n");
        fprintf(stderr, "         -X       output FLAG in string (samtools-C specific)\n");
        fprintf(stderr, "         -c       print only the count of matching records\n");
index e0c77439751765b90aeb3c4ef50b8f4cb7d4a096..ba323926d83451cf4013c511cf832d6e820a76f9 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-.TH samtools 1 "1 March 2011" "samtools-0.1.13" "Bioinformatics tools"
+.TH samtools 1 "16 March 2011" "samtools-0.1.14" "Bioinformatics tools"
 .SH NAME
 .PP
 samtools - Utilities for the Sequence Alignment/Map (SAM) format
@@ -145,7 +145,10 @@ identifiers are absent, each input file is regarded as one sample.
 
 .B OPTIONS:
 .RS
-.TP 8
+.TP 10
+.B -A
+Do not skip anomalous read pairs in variant calling.
+.TP
 .B -B
 Disable probabilistic realignment for the computation of base alignment
 quality (BAQ). BAQ is the Phred-scaled probability of a read base being
@@ -159,6 +162,14 @@ being generated from the mapped position, the new mapping quality is
 about sqrt((INT-q)/INT)*INT. A zero value disables this
 functionality; if enabled, the recommended value for BWA is 50. [0]
 .TP
+.BI -d \ INT
+At a position, read maximally
+.I INT
+reads per input BAM. [250]
+.TP
+.B -D
+Output per-sample read depth
+.TP
 .BI -e \ INT
 Phred-scaled gap extension sequencing error probability. Reducing
 .I INT
@@ -184,9 +195,17 @@ is modeled as
 .IR INT * s / l .
 [100]
 .TP
+.B -I
+Do not perform INDEL calling
+.TP
 .BI -l \ FILE
 File containing a list of sites where pileup or BCF is outputted [null]
 .TP
+.BI -L \ INT
+Skip INDEL calling if the average per-sample depth is above
+.IR INT .
+[250]
+.TP
 .BI -o \ INT
 Phred-scaled gap open sequencing error probability. Reducing
 .I INT
@@ -210,6 +229,9 @@ Only generate pileup in region
 .I STR
 [all sites]
 .TP
+.B -S
+Output per-sample Phred-scaled strand bias P-value
+.TP
 .B -u
 Similar to
 .B -g
@@ -227,6 +249,16 @@ with the header in
 This command is much faster than replacing the header with a
 BAM->SAM->BAM conversion.
 
+.TP
+.B cat
+samtools cat [-h header.sam] [-o out.bam] <in1.bam> <in2.bam> [ ... ]
+
+Concatenate BAMs. The sequence dictionary of each input BAM must be identical,
+although this command does not check this. This command uses a similar trick
+to
+.B reheader
+which enables fast BAM concatenation.
+
 .TP
 .B sort
 samtools sort [-no] [-m maxMem] <in.bam> <out.prefix>