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【机器学习】Whisper:开源语音转文本(speech-to-text)大模型实战

一、引言上一篇对​​​​​​​ChatTTS文本转语音模型原理和实战进行了讲解,第6次拿到了热榜第一🏆。今天,分享其对称功能(语音转文本)模型:Whisper。Whisper由OpenAI研发并开源,参数量最小39M,最大1550M,支持包含中文在内的多种语言。由于其低资源成本、优质的生存效果,被广泛应用于音乐识别、私信聊天、同声传译、人机交互等各种语音转文本场景,且商业化后价格不菲。今天免费分享给大家,不要再去花钱买语音识别服务啦!二、Whisper 模型原理2.1 模型架构Whisper是一个典型的transformer Encoder-Decoder结构,针对语音和文本分别进行多任务(Multitask)处理。2.2 语音处理Whisper语音处理:基于680000小时音频数据进行训练,包含英文、其他语言转英文、非英文等多种语言。将音频数据转换成梅尔频谱图,再经过两个卷积层后送入 Transformer 模型。2.3 文本处理Whisper文本处理:文本token包含3类:special tokens(标记tokens)、text tokens(文本tokens)、timestamp tokens(时间戳),基于标记tokens控制文本的开始和结束,基于timestamp tokens让语音时间与文本对其。仅用通俗易懂的语言描述了下Whisper的原理,如果想更深入的了解,请参考OpenAI官方Whisper论文。三、Whisper 模型实战3.1 环境安装本文基于HuggingFace的transfomers库,采用pipeline方式进行极简单的模型实用实战,具体的pipeline以及其他transformers模型使用方式可以参考我之前的文章。所以,您仅需要安装transformers库。pip install transformers当前,语音经常会和视频等其他媒介联系起来,所以我建议您顺带安装多媒体处理工具ffmpeg,没有提供pip库,仅能依靠apt-get安装。sudo apt-get update && apt-get install ffmpeg3.2 模型下载基于pipeline会自动进行模型下载,当然,如果您的网速不行,请替换HF_ENDPOINT为国内镜像。os.environ["HF_ENDPOINT"] = "https://hf-mirror.com" transcriber = pipeline(task="automatic-speech-recognition", model="openai/whisper-medium") 不同尺寸模型参数量、多语言支持情况、需要现存大小以及推理速度如下3.3 模型推理推理函数仅需2行,非常简单,基于pipeline实例化1个模型对象,将要转换的音频文件传至模型对象中即可:def speech2text(speech_file): transcriber = pipeline(task="automatic-speech-recognition", model="openai/whisper-medium") text_dict = transcriber(speech_file) return text_dict3.4 完整代码运行完整代码:python run_whisper.py -a output_video_enhanced.mp3 完整代码如下:import os os.environ["HF_ENDPOINT"] = "https://hf-mirror.com" os.environ["CUDA_VISIBLE_DEVICES"] = "2" os.environ["TF_ENABLE_ONEDNN_OPTS"] = "0" from transformers import pipeline import subprocess def speech2text(speech_file): transcriber = pipeline(task="automatic-speech-recognition", model="openai/whisper-medium") text_dict = transcriber(speech_file) return text_dict import argparse import json def main(): parser = argparse.ArgumentParser(description="语音转文本") parser.add_argument("--audio","-a", type=str, help="输出音频文件路径") args = parser.parse_args() print(args) text_dict = speech2text(args.audio) #print("视频内的文本是:\n" + text_dict["text"]) print("视频内的文本是:\n"+ json.dumps(text_dict,indent=4)) if __name__=="__main__": main()这里采用argparse处理命令行参数,将mp3音频文件输入后,经过speech2text语音转文本函数处理,返回对应的文本,结果如下:3.5 模型部署如果想将该服务部署成语音识别API服务,可以参考之前的FastAPI相关文章。四、总结本文是上一篇chatTTS文章的夫妻篇,既然教了大家如何将文本转语音,就一定要教大家如何将语音转成文本,这样技术体系才完整。首先简要概述了Whisper的模型原理,然后基于transformers的pipeline库2行代码实现了Whisper模型推理,希望可以帮助到大家。码字不易,如果喜欢期待您的关注+3连+投票。原文链接:https://blog.csdn.net/weixin_48007632/article/details/140046145
2024-08-27 23:20:35