Использование API преобразования речи в текст с Python

1. Обзор

9e7124a578332fed.png

API преобразования речи в текст позволяет разработчикам конвертировать аудио в текст на более чем 125 языках и их вариантах, используя мощные модели нейронных сетей в удобном для использования API.

В этом руководстве вы сосредоточитесь на использовании API преобразования речи в текст с помощью Python.

Что вы узнаете

  • Как настроить свою среду
  • Как расшифровать аудиофайлы на английском языке
  • Как расшифровать аудиофайлы с помощью временных меток.
  • Как расшифровать аудиофайлы на разных языках

Что вам понадобится

  • Проект Google Cloud
  • Браузер, например Chrome или Firefox.
  • Знание языка Python

Опрос

Как вы будете использовать этот учебный материал?

Прочитайте только от начала до конца. Прочитайте текст и выполните упражнения.

Как бы вы оценили свой опыт работы с Python?

Новичок Средний Профессионал

Как бы вы оценили свой опыт использования сервисов Google Cloud?

Новичок Средний Профессионал

2. Настройка и требования

Настройка среды для самостоятельного обучения

  1. Войдите в консоль Google Cloud и создайте новый проект или используйте существующий. Если у вас еще нет учетной записи Gmail или Google Workspace, вам необходимо ее создать .

fbef9caa1602edd0.png

a99b7ace416376c4.png

5e3ff691252acf41.png

  • Название проекта — это отображаемое имя участников данного проекта. Это строка символов, не используемая API Google. Вы всегда можете его изменить.
  • Идентификатор проекта уникален для всех проектов Google Cloud и является неизменяемым (его нельзя изменить после установки). Консоль Cloud автоматически генерирует уникальную строку; обычно вам неважно, какая она. В большинстве практических заданий вам потребуется указать идентификатор вашего проекта (обычно обозначается как PROJECT_ID ). Если сгенерированный идентификатор вас не устраивает, вы можете сгенерировать другой случайный идентификатор. В качестве альтернативы вы можете попробовать свой собственный и посмотреть, доступен ли он. После этого шага его нельзя изменить, и он сохраняется на протяжении всего проекта.
  • К вашему сведению, существует третье значение — номер проекта , которое используется некоторыми API. Подробнее обо всех трех значениях можно узнать в документации .
  1. Далее вам потребуется включить оплату в консоли Cloud для использования ресурсов/API Cloud. Выполнение этого практического задания не потребует больших затрат, если вообще потребует. Чтобы отключить ресурсы и избежать дополнительных расходов после завершения этого урока, вы можете удалить созданные ресурсы или удалить проект. Новые пользователи Google Cloud имеют право на бесплатную пробную версию стоимостью 300 долларов США .

Запустить Cloud Shell

Хотя Google Cloud можно управлять удаленно с ноутбука, в этом практическом занятии вы будете использовать Cloud Shell — среду командной строки, работающую в облаке.

Активировать Cloud Shell

  1. В консоли Cloud нажмите «Активировать Cloud Shell» . 853e55310c205094.png .

3c1dabeca90e44e5.png

Если вы запускаете Cloud Shell впервые, вам будет показан промежуточный экран с описанием его возможностей. Если вам был показан промежуточный экран, нажмите «Продолжить» .

9c92662c6a846a5c.png

Подготовка и подключение к Cloud Shell займут всего несколько минут.

9f0e51b578fecce5.png

Эта виртуальная машина оснащена всеми необходимыми инструментами разработки. Она предоставляет постоянный домашний каталог объемом 5 ГБ и работает в облаке Google, что значительно повышает производительность сети и аутентификацию. Большая часть, если не вся, ваша работа в этом практическом задании может быть выполнена с помощью браузера.

После подключения к Cloud Shell вы увидите, что прошли аутентификацию и что проект настроен на ваш идентификатор проекта.

  1. Выполните следующую команду в Cloud Shell, чтобы подтвердить свою аутентификацию:
gcloud auth list

вывод команды

 Credentialed Accounts
ACTIVE  ACCOUNT
*       <my_account>@<my_domain.com>

To set the active account, run:
    $ gcloud config set account `ACCOUNT`
  1. Выполните следующую команду в Cloud Shell, чтобы убедиться, что команда gcloud знает о вашем проекте:
gcloud config list project

вывод команды

[core]
project = <PROJECT_ID>

Если это не так, вы можете установить это с помощью следующей команды:

gcloud config set project <PROJECT_ID>

вывод команды

Updated property [core/project].

3. Настройка среды

Прежде чем начать использовать API преобразования речи в текст, выполните следующую команду в Cloud Shell, чтобы включить API:

gcloud services enable speech.googleapis.com

Вы должны увидеть что-то подобное:

Operation "operations/..." finished successfully.

Теперь вы можете использовать API преобразования речи в текст!

Перейдите в свою домашнюю директорию:

cd ~

Создайте виртуальное окружение Python для изоляции зависимостей:

virtualenv venv-speech

Активируйте виртуальную среду:

source venv-speech/bin/activate

Установите IPython и клиентскую библиотеку Speech-to-Text API:

pip install ipython google-cloud-speech

Вы должны увидеть что-то подобное:

...
Installing collected packages: ..., ipython, google-cloud-speech
Successfully installed ... google-cloud-speech-2.25.1 ...

Теперь вы готовы использовать клиентскую библиотеку API преобразования речи в текст!

На следующих шагах вы будете использовать интерактивный интерпретатор Python под названием IPython , который вы установили на предыдущем шаге. Чтобы начать сессию, запустите ipython в Cloud Shell:

ipython

Вы должны увидеть что-то подобное:

Python 3.9.2 (default, Feb 28 2021, 17:03:44)
Type 'copyright', 'credits' or 'license' for more information
IPython 8.18.1 -- An enhanced Interactive Python. Type '?' for help.

In [1]:

Вы готовы отправить свой первый запрос...

4. Расшифровка аудиофайлов

В этом разделе вам предстоит расшифровать аудиофайл на английском языке.

Скопируйте следующий код в свою сессию IPython:

from google.cloud import speech


def speech_to_text(
    config: speech.RecognitionConfig,
    audio: speech.RecognitionAudio,
) -> speech.RecognizeResponse:
    client = speech.SpeechClient()

    # Synchronous speech recognition request
    response = client.recognize(config=config, audio=audio)

    return response


def print_response(response: speech.RecognizeResponse):
    for result in response.results:
        print_result(result)


def print_result(result: speech.SpeechRecognitionResult):
    best_alternative = result.alternatives[0]
    print("-" * 80)
    print(f"language_code: {result.language_code}")
    print(f"transcript:    {best_alternative.transcript}")
    print(f"confidence:    {best_alternative.confidence:.0%}")
    

Уделите немного времени изучению кода и посмотрите, как он использует метод клиентской библиотеки recognize для транскрипции аудиофайла*. Параметр config указывает, как обрабатывать запрос, а параметр audio задает аудиоданные, которые необходимо распознать.

Отправить запрос:

config = speech.RecognitionConfig(
    language_code="en",
)
audio = speech.RecognitionAudio(
    uri="gs://cloud-samples-data/speech/brooklyn_bridge.flac",
)

response = speech_to_text(config, audio)
print_response(response)

Вы должны увидеть следующий результат:

--------------------------------------------------------------------------------
language_code: en-us
transcript:    how old is the Brooklyn Bridge
confidence:    98%

Обновите конфигурацию, чтобы включить автоматическую пунктуацию, и отправьте новый запрос:

config.enable_automatic_punctuation = True

response = speech_to_text(config, audio)
print_response(response)

Вы должны увидеть следующий результат:

--------------------------------------------------------------------------------
language_code: en-us
transcript:    How old is the Brooklyn Bridge?
confidence:    98%

Краткое содержание

На этом этапе вы смогли расшифровать аудиофайл на английском языке, используя различные параметры, и распечатать результат. Подробнее о расшифровке аудиофайлов можно прочитать здесь.

5. Получение временных меток слов.

Функция преобразования речи в текст может определять временные смещения (временные метки) в расшифрованном аудио. Временные смещения показывают начало и конец каждого произнесенного слова в предоставленном аудиофайле. Значение временного смещения представляет собой количество времени, прошедшее с начала аудиофайла, с шагом в 100 мс.

Чтобы расшифровать аудиофайл с указанием временных меток слов, обновите свой код, скопировав следующий фрагмент в сессию IPython:

def print_result(result: speech.SpeechRecognitionResult):
    best_alternative = result.alternatives[0]
    print("-" * 80)
    print(f"language_code: {result.language_code}")
    print(f"transcript:    {best_alternative.transcript}")
    print(f"confidence:    {best_alternative.confidence:.0%}")
    print("-" * 80)
    for word in best_alternative.words:
        start_s = word.start_time.total_seconds()
        end_s = word.end_time.total_seconds()
        print(f"{start_s:>7.3f} | {end_s:>7.3f} | {word.word}")
        

Уделите немного времени изучению кода и посмотрите, как он расшифровывает аудиофайл с временными метками слов*.* Параметр enable_word_time_offsets указывает API возвращать временные смещения для каждого слова (подробнее см. в документации ).

Отправить запрос:

config = speech.RecognitionConfig(
    language_code="en",
    enable_automatic_punctuation=True,
    enable_word_time_offsets=True,
)
audio = speech.RecognitionAudio(
    uri="gs://cloud-samples-data/speech/brooklyn_bridge.flac",
)

response = speech_to_text(config, audio)
print_response(response)

Вы должны увидеть следующий результат:

--------------------------------------------------------------------------------
language_code: en-us
transcript:    How old is the Brooklyn Bridge?
confidence:    98%
--------------------------------------------------------------------------------
  0.000 |   0.300 | How
  0.300 |   0.600 | old
  0.600 |   0.800 | is
  0.800 |   0.900 | the
  0.900 |   1.100 | Brooklyn
  1.100 |   1.400 | Bridge?

Краткое содержание

На этом этапе вы смогли расшифровать аудиофайл на английском языке, добавив временные метки к словам, и распечатать результат. Подробнее о получении временных меток к словам можно прочитать здесь.

6. Транскрибирование на разных языках.

API преобразования речи в текст распознает более 125 языков и их вариантов! Список поддерживаемых языков можно найти здесь .

В этом разделе вам предстоит расшифровать аудиофайл на французском языке.

Для расшифровки французского аудиофайла обновите свой код, скопировав следующий фрагмент в сессию IPython:

config = speech.RecognitionConfig(
    language_code="fr-FR",
    enable_automatic_punctuation=True,
    enable_word_time_offsets=True,
)
audio = speech.RecognitionAudio(
    uri="gs://cloud-samples-data/speech/corbeau_renard.flac",
)

response = speech_to_text(config, audio)
print_response(response)

Вы должны увидеть следующий результат:

--------------------------------------------------------------------------------
language_code: fr-fr
transcript:    Maître corbeau sur un arbre perché Tenait dans son bec un fromage maître Renard par l'odeur alléché lui tint à peu près ce langage et bonjour monsieur du corbeau.
confidence:    94%
--------------------------------------------------------------------------------
  0.000 |   0.700 | Maître
  0.700 |   1.100 | corbeau
  1.100 |   1.300 | sur
  1.300 |   1.600 | un
  1.600 |   1.700 | arbre
  1.700 |   2.000 | perché
  2.000 |   3.000 | Tenait
  3.000 |   3.000 | dans
  3.000 |   3.200 | son
  3.200 |   3.500 | bec
  3.500 |   3.700 | un
  3.700 |   3.800 | fromage
...
 10.800 |  11.800 | monsieur
 11.800 |  11.900 | du
 11.900 |  12.100 | corbeau.

Краткое содержание

На этом этапе вы смогли расшифровать французский аудиофайл и распечатать результат. Подробнее о поддерживаемых языках можно узнать здесь.

7. Поздравляем!

9e7124a578332fed.png

Вы научились использовать API преобразования речи в текст на языке Python для выполнения различных видов транскрипции аудиофайлов!

Уборка

Для очистки среды разработки используйте Cloud Shell:

  • Если вы всё ещё находитесь в сессии IPython, вернитесь в командную оболочку: exit
  • Прекратите использование виртуальной среды Python: deactivate
  • Удалите папку виртуального окружения: cd ~ ; rm -rf ./venv-speech

Чтобы удалить свой проект Google Cloud, используйте Cloud Shell:

  • Получите текущий идентификатор проекта: PROJECT_ID=$(gcloud config get-value core/project)
  • Убедитесь, что это именно тот проект, который вы хотите удалить: echo $PROJECT_ID
  • Удалите проект: gcloud projects delete $PROJECT_ID

Узнать больше

Лицензия

Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 2.0 Generic.