PaddleSpeech

42 KiB

Raw Blame History Unescape Escape

(简体中文|English)

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PaddleSpeech 是基于飞桨 PaddlePaddle 的语音方向的开源模型库，用于语音和音频中的各种关键任务的开发，包含大量基于深度学习前沿和有影响力的模型，一些典型的应用示例如下：

PaddleSpeech 荣获 NAACL2022 Best Demo Award, 请访问 Arxiv 论文。

效果展示

语音识别

输入音频	识别结果
	I knocked at the door on the ancient side of the building.
	我认为跑步最重要的就是给我带来了身体健康。

语音翻译 (英译中)

输入音频	翻译结果
	我在这栋建筑的古老门上敲门。

语音合成

输入文本	合成音频
Life was like a box of chocolates, you never know what you're gonna get.
早上好，今天是2020/10/29，最低温度是-3°C。
季姬寂，集鸡，鸡即棘鸡。棘鸡饥叽，季姬及箕稷济鸡。鸡既济，跻姬笈，季姬忌，急咭鸡，鸡急，继圾几，季姬急，即籍箕击鸡，箕疾击几伎，伎即齑，鸡叽集几基，季姬急极屐击鸡，鸡既殛，季姬激，即记《季姬击鸡记》。

更多合成音频，可以参考 PaddleSpeech 语音合成音频示例。

标点恢复

输入文本	输出文本
今天的天气真不错啊你下午有空吗我想约你一起去吃饭	今天的天气真不错啊！你下午有空吗？我想约你一起去吃饭。

特性

本项目采用了易用、高效、灵活以及可扩展的实现，旨在为工业应用、学术研究提供更好的支持，实现的功能包含训练、推断以及测试模块，以及部署过程，主要包括

📦 易用性: 安装门槛低，可使用 CLI 快速开始。
🏆 对标 SoTA: 提供了高速、轻量级模型，且借鉴了最前沿的技术。
🏆 流式 ASR 和 TTS 系统：工业级的端到端流式识别、流式合成系统。
💯 基于规则的中文前端: 我们的前端包含文本正则化和字音转换（G2P）。此外，我们使用自定义语言规则来适应中文语境。
多种工业界以及学术界主流功能支持:
- 🛎️ 典型音频任务: 本工具包提供了音频任务如音频分类、语音翻译、自动语音识别、文本转语音、语音合成、声纹识别、KWS等任务的实现。
- 🔬 主流模型及数据集: 本工具包实现了参与整条语音任务流水线的各个模块，并且采用了主流数据集如 LibriSpeech、LJSpeech、AIShell、CSMSC，详情请见模型列表。
- 🧩 级联模型应用: 作为传统语音任务的扩展，我们结合了自然语言处理、计算机视觉等任务，实现更接近实际需求的产业级应用。

近期更新

🔥 2022.10.26: TTS 新增韵律预测功能。
🎉 2022.10.21: TTS 中文文本前端新增 SSML 功能。
👑 2022.10.11: 新增 Wav2vec2ASR, 在 LibriSpeech 上针对 ASR 任务对 wav2vec2.0 的 finetuning。
🔥 2022.09.26: 新增 Voice Cloning, TTS finetune 和 ERNIE-SAT 到 PaddleSpeech 网页应用。
⚡ 2022.09.09: 新增基于 ECAPA-TDNN 声纹模型的 AISHELL-3 Voice Cloning 示例。
⚡ 2022.08.25: 发布 TTS finetune 示例。
🔥 2022.08.22: 新增 ERNIE-SAT 模型: ERNIE-SAT-vctk、ERNIE-SAT-aishell3、ERNIE-SAT-zh_en。
🔥 2022.08.15: 将 g2pW 引入 TTS 中文文本前端。
🔥 2022.08.09: 发布中英文混合 TTS。
⚡ 2022.08.03: TTS CLI 新增 ONNXRuntime 推理方式。
🎉 2022.07.18: 发布 VITS 模型: VITS-csmsc、VITS-aishell3、VITS-VC。
🎉 2022.06.22: 所有 TTS 模型支持了 ONNX 格式。
🍀 2022.06.17: 新增 PaddleSpeech 网页应用。
👑 2022.05.13: PaddleSpeech 发布 PP-ASR 流式语音识别系统、PP-TTS 流式语音合成系统、PP-VPR 全链路声纹识别系统
👏🏻 2022.05.06: PaddleSpeech Streaming Server 上线！覆盖了语音识别（标点恢复、时间戳）和语音合成。
👏🏻 2022.05.06: PaddleSpeech Server 上线！覆盖了声音分类、语音识别、语音合成、声纹识别，标点恢复。
👏🏻 2022.03.28: PaddleSpeech CLI 覆盖声音分类、语音识别、语音翻译（英译中）、语音合成和声纹验证。
🤗 2021.12.14: PaddleSpeech ASR 和 TTS 可在 Hugging Face Spaces 上体验！
👏🏻 2021.12.10: PaddleSpeech CLI 支持语音分类, 语音识别, 语音翻译（英译中）和语音合成。

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安装

我们强烈建议用户在 Linux 环境下，3.7 以上版本的 python 上安装 PaddleSpeech。

pip 安装

pip install pytest-runner
pip install paddlespeech

源码编译

git clone https://github.com/PaddlePaddle/PaddleSpeech.git
cd PaddleSpeech
pip install pytest-runner
pip install .

更多关于安装问题，如 conda 环境，librosa 依赖的系统库，gcc 环境问题，kaldi 安装等，可以参考这篇安装文档，如安装上遇到问题可以在 #2150 上留言以及查找相关问题

快速开始

安装完成后，开发者可以通过命令行或者 Python 快速开始，命令行模式下改变 --input 可以尝试用自己的音频或文本测试，支持 16k wav 格式音频。

你也可以在 aistudio 中快速体验 👉🏻一键预测，快速上手 Speech 开发任务。

测试音频示例下载

wget -c https://paddlespeech.bj.bcebos.com/PaddleAudio/zh.wav
wget -c https://paddlespeech.bj.bcebos.com/PaddleAudio/en.wav

语音识别

（点击可展开）开源中文语音识别

命令行一键体验

paddlespeech asr --lang zh --input zh.wav

Python API 一键预测

>>> from paddlespeech.cli.asr.infer import ASRExecutor
>>> asr = ASRExecutor()
>>> result = asr(audio_file="zh.wav")
>>> print(result)
我认为跑步最重要的就是给我带来了身体健康

语音合成

开源中文语音合成

输出 24k 采样率wav格式音频

命令行一键体验

paddlespeech tts --input "你好，欢迎使用百度飞桨深度学习框架！" --output output.wav

Python API 一键预测

>>> from paddlespeech.cli.tts.infer import TTSExecutor
>>> tts = TTSExecutor()
>>> tts(text="今天天气十分不错。", output="output.wav")

语音合成的 web demo 已经集成进了 Huggingface Spaces. 请参考: TTS Demo

声音分类

适配多场景的开放领域声音分类工具

基于 AudioSet 数据集 527 个类别的声音分类模型

命令行一键体验

paddlespeech cls --input zh.wav

python API 一键预测

>>> from paddlespeech.cli.cls.infer import CLSExecutor
>>> cls = CLSExecutor()
>>> result = cls(audio_file="zh.wav")
>>> print(result)
Speech 0.9027186632156372

声纹提取

工业级声纹提取工具

命令行一键体验

paddlespeech vector --task spk --input zh.wav

Python API 一键预测

>>> from paddlespeech.cli.vector import VectorExecutor
>>> vec = VectorExecutor()
>>> result = vec(audio_file="zh.wav")
>>> print(result) # 187维向量
[ -0.19083306   9.474295   -14.122263    -2.0916545    0.04848729
   4.9295826    1.4780062    0.3733844   10.695862     3.2697146
  -4.48199     -0.6617882   -9.170393   -11.1568775   -1.2358263 ...]

标点恢复

一键恢复文本标点可与ASR模型配合使用

命令行一键体验

paddlespeech text --task punc --input 今天的天气真不错啊你下午有空吗我想约你一起去吃饭

Python API 一键预测

>>> from paddlespeech.cli.text.infer import TextExecutor
>>> text_punc = TextExecutor()
>>> result = text_punc(text="今天的天气真不错啊你下午有空吗我想约你一起去吃饭")
今天的天气真不错啊！你下午有空吗？我想约你一起去吃饭。

语音翻译

端到端英译中语音翻译工具

使用预编译的 kaldi 相关工具，只支持在 Ubuntu 系统中体验

命令行一键体验

paddlespeech st --input en.wav

python API 一键预测

>>> from paddlespeech.cli.st.infer import STExecutor
>>> st = STExecutor()
>>> result = st(audio_file="en.wav")
['我 在 这栋 建筑 的 古老 门上 敲门 。']

快速使用服务

安装完成后，开发者可以通过命令行一键启动语音识别，语音合成，音频分类等多种服务。

你可以在 AI Studio 中快速体验：SpeechServer 一键部署

启动服务

paddlespeech_server start --config_file ./demos/speech_server/conf/application.yaml

访问语音识别服务

paddlespeech_client asr --server_ip 127.0.0.1 --port 8090 --input input_16k.wav

访问语音合成服务

paddlespeech_client tts --server_ip 127.0.0.1 --port 8090 --input "您好，欢迎使用百度飞桨语音合成服务。" --output output.wav

访问音频分类服务

paddlespeech_client cls --server_ip 127.0.0.1 --port 8090 --input input.wav

更多服务相关的命令行使用信息，请参考 demos

快速使用流式服务

开发者可以尝试流式 ASR 和流式 TTS 服务.

启动流式 ASR 服务

paddlespeech_server start --config_file ./demos/streaming_asr_server/conf/application.yaml

访问流式 ASR 服务

paddlespeech_client asr_online --server_ip 127.0.0.1 --port 8090 --input input_16k.wav

启动流式 TTS 服务

paddlespeech_server start --config_file ./demos/streaming_tts_server/conf/tts_online_application.yaml

访问流式 TTS 服务

paddlespeech_client tts_online --server_ip 127.0.0.1 --port 8092 --protocol http --input "您好，欢迎使用百度飞桨语音合成服务。" --output output.wav

更多信息参看：流式 ASR 和流式 TTS

模型列表

PaddleSpeech 支持很多主流的模型，并提供了预训练模型，详情请见模型列表。

PaddleSpeech 的 语音转文本 包含语音识别声学模型、语音识别语言模型和语音翻译, 详情如下：

语音转文本模块类型	数据集	模型类型	脚本
语音识别	Aishell	DeepSpeech2 RNN + Conv based Models	deepspeech2-aishell
	Aishell	Transformer based Attention Models	u2.transformer.conformer-aishell
	Librispeech	Transformer based Attention Models	deepspeech2-librispeech / transformer.conformer.u2-librispeech / transformer.conformer.u2-kaldi-librispeech
	TIMIT	Unified Streaming & Non-streaming Two-pass	u2-timit
对齐	THCHS30	MFA	mfa-thchs30
语言模型	Ngram 语言模型		kenlm
语音翻译（英译中）	TED En-Zh	Transformer + ASR MTL	transformer-ted
语音翻译（英译中）	TED En-Zh	FAT + Transformer + ASR MTL	fat-st-ted

PaddleSpeech 的 语音合成 主要包含三个模块：文本前端、声学模型和声码器。声学模型和声码器模型如下：

语音合成模块类型	模型类型	数据集	脚本
文本前端			tn / g2p
声学模型	Tacotron2	LJSpeech / CSMSC	tacotron2-ljspeech / tacotron2-csmsc
	Transformer TTS	LJSpeech	transformer-ljspeech
	SpeedySpeech	CSMSC	speedyspeech-csmsc
	FastSpeech2	LJSpeech / VCTK / CSMSC / AISHELL-3 / ZH_EN / finetune	fastspeech2-ljspeech / fastspeech2-vctk / fastspeech2-csmsc / fastspeech2-aishell3 / fastspeech2-zh_en / fastspeech2-finetune
	ERNIE-SAT	VCTK / AISHELL-3 / ZH_EN	ERNIE-SAT-vctk / ERNIE-SAT-aishell3 / ERNIE-SAT-zh_en
声码器	WaveFlow	LJSpeech	waveflow-ljspeech
	Parallel WaveGAN	LJSpeech / VCTK / CSMSC / AISHELL-3	PWGAN-ljspeech / PWGAN-vctk / PWGAN-csmsc / PWGAN-aishell3
	Multi Band MelGAN	CSMSC	Multi Band MelGAN-csmsc
	Style MelGAN	CSMSC	Style MelGAN-csmsc
	HiFiGAN	LJSpeech / VCTK / CSMSC / AISHELL-3	HiFiGAN-ljspeech / HiFiGAN-vctk / HiFiGAN-csmsc / HiFiGAN-aishell3
	WaveRNN	CSMSC	WaveRNN-csmsc
声音克隆	GE2E	Librispeech, etc.	GE2E
	SV2TTS (GE2E + Tacotron2)	AISHELL-3	VC0
	SV2TTS (GE2E + FastSpeech2)	AISHELL-3	VC1
	SV2TTS (ECAPA-TDNN + FastSpeech2)	AISHELL-3	VC2
	GE2E + VITS	AISHELL-3	VITS-VC
端到端	VITS	CSMSC / AISHELL-3	VITS-csmsc / VITS-aishell3

声音分类

任务	数据集	模型类型	脚本
声音分类	ESC-50	PANN	pann-esc50

唤醒

任务	数据集	模型类型	脚本
唤醒	hey-snips	PANN	pann-hey-snips

声纹识别

任务	数据集	模型类型	脚本
声纹识别	VoxCeleb1/2	ECAPA-TDNN	ecapa-tdnn-voxceleb12

说话人日志

任务	数据集	模型类型	脚本
说话人日志	AMI	ECAPA-TDNN + AHC / SC	ecapa-tdnn-ami

标点恢复

任务	数据集	模型类型	脚本
标点恢复	IWLST2012_zh	Ernie Linear	iwslt2012-punc0

教程文档

对于 PaddleSpeech 的所关注的任务，以下指南有助于帮助开发者快速入门，了解语音相关核心思想。

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进阶文档
- 语音识别自定义训练
- 语音合成自定义训练
- 声纹识别
  - 声纹识别
  - 音频检索
- 声音分类
- 语音翻译
- 服务化部署
模型列表
技术交流群
欢迎贡献
License

语音合成模块最初被称为 Parakeet，现在与此仓库合并。如果您对该任务的学术研究感兴趣，请参阅 TTS 研究概述。此外，模型介绍是了解语音合成流程的一个很好的指南。

⭐ 应用案例

PaddleBoBo: 使用 PaddleSpeech 的语音合成模块生成虚拟人的声音。

PaddleSpeech 示例视频
VTuberTalk: 使用 PaddleSpeech 的语音合成和语音识别从视频中克隆人声。

引用

要引用 PaddleSpeech 进行研究，请使用以下格式进行引用。

@InProceedings{pmlr-v162-bai22d,
  title = {{A}$^3${T}: Alignment-Aware Acoustic and Text Pretraining for Speech Synthesis and Editing},
  author = {Bai, He and Zheng, Renjie and Chen, Junkun and Ma, Mingbo and Li, Xintong and Huang, Liang},
  booktitle = {Proceedings of the 39th International Conference on Machine Learning},
  pages = {1399--1411},
  year = {2022},
  volume = {162},
  series = {Proceedings of Machine Learning Research},
  month = {17--23 Jul},
  publisher = {PMLR},
  pdf = {https://proceedings.mlr.press/v162/bai22d/bai22d.pdf},
  url = {https://proceedings.mlr.press/v162/bai22d.html},
}

@inproceedings{zhang2022paddlespeech,
    title = {PaddleSpeech: An Easy-to-Use All-in-One Speech Toolkit},
    author = {Hui Zhang, Tian Yuan, Junkun Chen, Xintong Li, Renjie Zheng, Yuxin Huang, Xiaojie Chen, Enlei Gong, Zeyu Chen, Xiaoguang Hu, dianhai yu, Yanjun Ma, Liang Huang},
    booktitle = {Proceedings of the 2022 Conference of the North American Chapter of the Association for Computational Linguistics: Human Language Technologies: Demonstrations},
    year = {2022},
    publisher = {Association for Computational Linguistics},
}

@inproceedings{zheng2021fused,
  title={Fused acoustic and text encoding for multimodal bilingual pretraining and speech translation},
  author={Zheng, Renjie and Chen, Junkun and Ma, Mingbo and Huang, Liang},
  booktitle={International Conference on Machine Learning},
  pages={12736--12746},
  year={2021},
  organization={PMLR}
}

参与 PaddleSpeech 的开发

热烈欢迎您在 Discussions 中提交问题，并在 Issues 中指出发现的 bug。此外，我们非常希望您参与到 PaddleSpeech 的开发中！

贡献者

致谢

非常感谢 HighCWu 新增 VITS-aishell3 和 VITS-VC 代码示例。
非常感谢 david-95 修复 TTS 句尾多标点符号出错的问题，贡献补充多条程序和数据。为 TTS 中文文本前端新增 SSML 功能。
非常感谢 BarryKCL 基于 G2PW 对 TTS 中文文本前端的优化。
非常感谢 yeyupiaoling/PPASR/PaddlePaddle-DeepSpeech/VoiceprintRecognition-PaddlePaddle/AudioClassification-PaddlePaddle 多年来的关注和建议，以及在诸多问题上的帮助。
非常感谢 mymagicpower 采用PaddleSpeech 对 ASR 的短语音及长语音进行 Java 实现。
非常感谢 JiehangXie/PaddleBoBo 采用 PaddleSpeech 语音合成功能实现 Virtual Uploader(VUP)/Virtual YouTuber(VTuber) 虚拟主播。
非常感谢 745165806/PaddleSpeechTask 贡献标点重建相关模型。
非常感谢 kslz 补充中文文档。
非常感谢 awmmmm 提供 fastspeech2 aishell3 conformer 预训练模型。
非常感谢 phecda-xu/PaddleDubbing 基于 PaddleSpeech 的 TTS 模型搭建带 GUI 操作界面的配音工具。
非常感谢 jerryuhoo/VTuberTalk 基于 PaddleSpeech 的 TTS GUI 界面和基于 ASR 制作数据集的相关代码。
非常感谢 vpegasus/xuesebot 基于 PaddleSpeech 的 ASR 与 TTS 设计的可听、说对话机器人。
非常感谢 chenkui164/FastASR 对 PaddleSpeech 的 ASR 进行 C++ 推理实现。

此外，PaddleSpeech 依赖于许多开源存储库。有关更多信息，请参阅 references。

License

PaddleSpeech 在 Apache-2.0 许可下提供。

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