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# 🎼 Musica2 : Détection de Rythme Audio (Calé ou Décalé)
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## 🌟 Présentation
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**Musica2** est un modèle d'apprentissage profond conçu pour analyser un clip audio (chanson) et déterminer s'il est **dans le rythme (calé)** ou **hors rythme (décalé)**. Ce modèle a été entraîné *from scratch* par **Clemylia** en utilisant la bibliothèque **Keras** et **TensorFlow**.
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### 🎯 Tâche et Classes
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| ID | Label | Description |
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| :---: | :---: | :--- |
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+
| **0** | **Calé** | L'audio est bien aligné sur le rythme. |
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| 30 |
+
| **1** | **Décalé** | L'audio présente un désalignement ou un décalage rythmique. |
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| 31 |
+
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+
## ⚙️ Architecture et Entraînement
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| 33 |
+
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+
Musica2 est un modèle **Convolutionnel 2D (CNN)**, adapté à l'analyse d'images de spectrogrammes Mel, qui représentent la distribution de l'énergie audio dans le temps et la fréquence.
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| 35 |
+
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+
* **Framework d'Entraînement :** Keras (TensorFlow)
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+
* **Données d'Entrée :** Spectrogrammes Mel (représentation visuelle de l'audio).
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| 38 |
+
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+
## 📥 Comment Utiliser Musica2
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+
Le modèle est disponible en téléchargement et chargement direct depuis **Hugging Face Hub** en utilisant `huggingface_hub` et `tensorflow/keras`.
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+
### 💻 Dépendances
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Assurez-vous d'avoir installé les bibliothèques nécessaires :
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| 46 |
+
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+
```bash
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pip install tensorflow keras numpy librosa huggingface_hub
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| 49 |
+
```
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### 🐍 Code d'Inférence (Exemple)
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| 52 |
+
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+
Le code d'inférence fourni est la méthode stable pour utiliser Musica2. Il gère le téléchargement, le chargement, le prétraitement de l'audio et la prédiction.
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| 54 |
+
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+
#### Paramètres Clés
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| 56 |
+
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+
| Paramètre | Valeur | Description |
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| 58 |
+
| :--- | :---: | :--- |
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+
| `HF_REPO_ID` | `"Clemylia/Musica2"` | Identifiant du dépôt sur Hugging Face. |
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| 60 |
+
| `FULL_MODEL_FILENAME` | `"musica2_complete_model.keras"` | Nom du fichier Keras complet. |
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| 61 |
+
| `SAMPLE_RATE` | `16000` | Taux d'échantillonnage cible (Hz). |
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| 62 |
+
| `MAX_CLIP_DURATION` | `10` | Durée maximale des clips audio traités (secondes). |
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| 63 |
+
| `N_MELS` | `128` | Nombre de bandes Mel pour le spectrogramme. |
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+
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+
#### 🛠️ Pipeline de Prétraitement
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+
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+
1. **Chargement :** L'audio est chargé.
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| 68 |
+
2. **Rééchantillonnage :** L'audio est rééchantillonné à $16000\text{ Hz}$.
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| 69 |
+
3. **Tronquage/Padding :** L'audio est tronqué ou complété pour atteindre exactement $10$ secondes.
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| 70 |
+
4. **Spectrogramme Mel :** Le spectrogramme Mel à $128$ bandes est calculé.
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| 71 |
+
5. **Conversion Logarithmique :** Conversion en décibels (`librosa.power_to_db`).
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| 72 |
+
6. **Normalisation Z-Score :** Le spectrogramme est normalisé à $\mu=0$ et $\sigma=1$ pour l'entrée du modèle.
|
| 73 |
+
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| 74 |
+
> **Note :** Le modèle attend une entrée de forme $(1, \text{Hauteur}, \text{Largeur}, 1)$, correspondant à un spectrogramme Mel normalisé.
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| 75 |
+
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| 76 |
+
### 📊 Interprétation des Résultats
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| 77 |
+
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| 78 |
+
Le modèle effectue une prédiction binaire, retournant une probabilité **$P$** entre $0.0$ et $1.0$ :
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| 79 |
+
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| 80 |
+
* Si $P < 0.5$, le verdict est **Calé** (Classe 0). La confiance est $1 - P$.
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| 81 |
+
* Si $P \ge 0.5$, le verdict est **Décalé** (Classe 1). La confiance est $P$.
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| 82 |
+
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| 83 |
+
## ⚠️ Limitations et Avertissements
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| 84 |
+
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| 85 |
+
* **Durée du Clip :** Le modèle est optimisé pour des clips audio de **10 secondes**. L'analyse d'un clip plus long ou plus court pourrait affecter la précision.
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| 86 |
+
* **Qualité Audio :** La performance peut être affectée par une mauvaise qualité d'enregistrement ou un bruit excessif.
|
| 87 |
+
* **Définition de Rythme :** Le modèle a appris à partir d'un ensemble de données spécifique ; sa généralisation à des genres musicaux ou des définitions de "rythme" très éloignées peut varier.
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| 88 |
+
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| 89 |
+
## 🤝 Contribution et Contact
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| 90 |
+
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| 91 |
+
Pour toute question, suggestion ou collaboration, veuillez contacter **Clemylia**.
|
| 92 |
+
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| 93 |
+
**Exemple de code d'inférence fonctionnel**
|
| 94 |
+
|
| 95 |
+
```
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| 96 |
+
import tensorflow as tf
|
| 97 |
+
from tensorflow import keras
|
| 98 |
+
import numpy as np
|
| 99 |
+
import librosa
|
| 100 |
+
from huggingface_hub import hf_hub_download
|
| 101 |
+
import os
|
| 102 |
+
import warnings
|
| 103 |
+
|
| 104 |
+
warnings.filterwarnings('ignore', category=FutureWarning)
|
| 105 |
+
warnings.filterwarnings('ignore', category=UserWarning)
|
| 106 |
+
|
| 107 |
+
# ----------------------------------------------------------------------------------
|
| 108 |
+
# PARTIE 1 : CONFIGURATION ET CHARGEMENT DU MODÈLE COMPLET
|
| 109 |
+
# ----------------------------------------------------------------------------------
|
| 110 |
+
|
| 111 |
+
# --- CONFIGURATION D'INFÉRENCE ---
|
| 112 |
+
SAMPLE_RATE = 16000
|
| 113 |
+
MAX_CLIP_DURATION = 10
|
| 114 |
+
N_MELS = 128
|
| 115 |
+
|
| 116 |
+
# >>> NOUVEAU NOM DE FICHIER DU MODÈLE COMPLET <<<
|
| 117 |
+
HF_REPO_ID = "Clemylia/Musica2"
|
| 118 |
+
FULL_MODEL_FILENAME = "musica2_complete_model.keras"
|
| 119 |
+
|
| 120 |
+
id_to_label = {0: "calé", 1: "décalé"}
|
| 121 |
+
model = None # Initialisation
|
| 122 |
+
|
| 123 |
+
print(f"⏳ Téléchargement et chargement du modèle complet depuis {HF_REPO_ID}...")
|
| 124 |
+
|
| 125 |
+
downloaded_model_path = None
|
| 126 |
+
|
| 127 |
+
try:
|
| 128 |
+
# 1. Télécharger le fichier .keras complet
|
| 129 |
+
downloaded_model_path = hf_hub_download(
|
| 130 |
+
repo_id=HF_REPO_ID,
|
| 131 |
+
filename=FULL_MODEL_FILENAME,
|
| 132 |
+
force_download=True
|
| 133 |
+
)
|
| 134 |
+
|
| 135 |
+
# 2. CHARGEMENT DU MODÈLE : Keras gère le fichier .keras complet en une seule fois
|
| 136 |
+
model = keras.models.load_model(downloaded_model_path)
|
| 137 |
+
|
| 138 |
+
print("✅ Modèle Musica2 chargé et prêt pour l'inférence.")
|
| 139 |
+
|
| 140 |
+
except Exception as e:
|
| 141 |
+
print(f"❌ ERREUR FATALE DE CHARGEMENT DU MODÈLE COMPLET : {e}")
|
| 142 |
+
print("Veuillez vérifier l'URL du dépôt ou le nom du fichier du modèle complet sur Hugging Face.")
|
| 143 |
+
model = None
|
| 144 |
+
|
| 145 |
+
# ----------------------------------------------------------------------------------
|
| 146 |
+
# PARTIE 2 : FONCTION DE PRÉTRAITEMENT
|
| 147 |
+
# ----------------------------------------------------------------------------------
|
| 148 |
+
|
| 149 |
+
def preprocess_audio_for_inference(audio_path):
|
| 150 |
+
"""
|
| 151 |
+
Pipeline de prétraitement pour l'audio.
|
| 152 |
+
"""
|
| 153 |
+
if not os.path.exists(audio_path):
|
| 154 |
+
raise FileNotFoundError(f"Fichier audio non trouvé à : {audio_path}")
|
| 155 |
+
|
| 156 |
+
print(f" -> Prétraitement de l'audio à : {audio_path}")
|
| 157 |
+
|
| 158 |
+
audio_data, current_sr = librosa.load(audio_path, sr=None)
|
| 159 |
+
|
| 160 |
+
if current_sr != SAMPLE_RATE:
|
| 161 |
+
audio_data = librosa.resample(audio_data, orig_sr=current_sr, target_sr=SAMPLE_RATE)
|
| 162 |
+
|
| 163 |
+
target_length = SAMPLE_RATE * MAX_CLIP_DURATION
|
| 164 |
+
if len(audio_data) > target_length:
|
| 165 |
+
audio_data = audio_data[:target_length]
|
| 166 |
+
elif len(audio_data) < target_length:
|
| 167 |
+
padding = target_length - len(audio_data)
|
| 168 |
+
audio_data = np.pad(audio_data, (0, padding), 'constant')
|
| 169 |
+
|
| 170 |
+
S = librosa.feature.melspectrogram(y=audio_data, sr=SAMPLE_RATE, n_mels=N_MELS)
|
| 171 |
+
S_dB = librosa.power_to_db(S, ref=np.max)
|
| 172 |
+
|
| 173 |
+
S_norm = (S_dB - np.mean(S_dB)) / np.std(S_dB)
|
| 174 |
+
|
| 175 |
+
S_final = S_norm[np.newaxis, ..., np.newaxis].astype(np.float32)
|
| 176 |
+
|
| 177 |
+
return S_final
|
| 178 |
+
|
| 179 |
+
# ----------------------------------------------------------------------------------
|
| 180 |
+
# PARTIE 3 : FONCTION DE PRÉDICTION ET EXÉCUTION
|
| 181 |
+
# ----------------------------------------------------------------------------------
|
| 182 |
+
|
| 183 |
+
def predict_rhythm(model, audio_file_path):
|
| 184 |
+
"""
|
| 185 |
+
Effectue la prédiction et affiche le résultat.
|
| 186 |
+
"""
|
| 187 |
+
if model is None:
|
| 188 |
+
print("\n❌ Impossible de prédire : Le modèle n'a pas été chargé.")
|
| 189 |
+
return None, None
|
| 190 |
+
|
| 191 |
+
try:
|
| 192 |
+
input_features = preprocess_audio_for_inference(audio_file_path)
|
| 193 |
+
except FileNotFoundError as e:
|
| 194 |
+
print(f"\n⚠️ {e}")
|
| 195 |
+
return None, None
|
| 196 |
+
|
| 197 |
+
print(f"\n🔬 Début de l'analyse pour le fichier : {audio_file_path}")
|
| 198 |
+
|
| 199 |
+
# Prédiction
|
| 200 |
+
probability = model.predict(input_features, verbose=0)[0][0]
|
| 201 |
+
|
| 202 |
+
# Verdict
|
| 203 |
+
predicted_id = int(probability >= 0.5)
|
| 204 |
+
predicted_label = id_to_label[predicted_id]
|
| 205 |
+
|
| 206 |
+
# Confiance
|
| 207 |
+
confidence = probability if predicted_id == 1 else (1.0 - probability)
|
| 208 |
+
|
| 209 |
+
# Affichage
|
| 210 |
+
print("\n--- Résultat de la Prédiction ---")
|
| 211 |
+
print(f"Probabilité de 'Décalé' (Classe 1) : **{probability:.4f}**")
|
| 212 |
+
print(f"Verdict : La musique est **{predicted_label.upper()}**")
|
| 213 |
+
print(f"Confiance : {confidence:.2f}")
|
| 214 |
+
|
| 215 |
+
return predicted_label, probability
|
| 216 |
+
|
| 217 |
+
## --- EXÉCUTION DU TEST ---
|
| 218 |
+
|
| 219 |
+
TEST_AUDIO_PATH = "cale-1.mp3"
|
| 220 |
+
|
| 221 |
+
predict_rhythm(model, TEST_AUDIO_PATH)
|
| 222 |
+
```
|