三文带你轻松上手鸿蒙的AI语音01-实时语音识别

2024-11-24 16:04:01

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三文带你轻松上手鸿蒙的AI语音01-实时语音识别

前言

OpenHarmony中集成了强大的AI功能。Core Speech Kit（基础语音服务）是它提供的众多AI功能中的一种。

Core Speech Kit（基础语音服务）集成了语音类基础AI能力，包括文本转语音（TextToSpeech）及语音识别（SpeechRecognizer）能

力，便于用户与设备进行互动，实现将实时输入的语音与文本之间相互转换。

简单来讲Core Speech Kit主要提供了两大语音AI功能：

语音识别
文本转语音

语音识别介绍

语音识别功能可以将一段音频信息（短语音模式不超过60s，长语音模式不超过8h）转换为文本。

其中语音识别又可以实现：

实时语音转文本
声音文件转文本

实时语音转文本

实现流程

先介绍语音识别的流程，后面的文字转语音大同小异

申请权限
创建AI语音引擎
设置监听回调
开始监听

作者

作者：万少

链接：https://www.nutpi.net/

來源：坚果派著作权归作者所有。

商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。

tips: 完整代码在每一个功能的末尾，可以结合封装后的代码来阅读

申请权限

因为在开发功能过程中，需要调用手机的麦克风功能。所以需要主动申请权限。

申请权限分成3个步骤

声明权限
检查是否拥有权限
申请权限

声明权限

在\entry\src\main\module.json5中添加以下配置代码 requestPermissions

{
  "module": {
    ...
    "requestPermissions": [
      {
        "name": "ohos.permission.MICROPHONE",
        "reason": "$string:voice_reason",
        "usedScene": {
          "abilities": [
            "FormAbility"
          ],
          "when": "always"
        }
      }
    ],
  }
}

在\entry\src\main\resources\base\element\string.json 添加申请原因 voice_reason

{
  "string": [
    {
      "name": "module_desc",
      "value": "module description"
    },
    {
      "name": "EntryAbility_desc",
      "value": "description"
    },
    {
      "name": "EntryAbility_label",
      "value": "label"
    },
    {
      "name": "voice_reason",
      "value": "用于获取用户的录音"
    }
  ]
}

检查权限

实际开发中，我们在申请权限之前可以先调用接口checkAccessTokenSync，检查下是否已经拥有权限。如果没有，则主动申请权限

申请权限

当我们需要申请某个功能的权限时，可以通过调用 requestPermissionsFromUser 来实现

封装好的权限代码

因为OpenHarmony中关于权限的代码，都是没有经过封装的，难以使用。所以这里提供了封装好的版本。

没有封装过的示例代码：

封装好的代码

entry\src\main\ets\utils\permissionMananger.ets

// 导入必要的模块，包括权限管理相关的功能
import { abilityAccessCtrl, bundleManager, common, Permissions } from '@kit.AbilityKit';

export class PermissionManager {
  // 静态方法用于检查给定的权限是否已经被授予
  static checkPermission(permissions: Permissions[]): boolean {
    // 创建一个访问令牌管理器实例
    let atManager: abilityAccessCtrl.AtManager = abilityAccessCtrl.createAtManager();
    // 初始化tokenID为0，稍后将获取真实的tokenID
    let tokenID: number = 0;

    // 获取本应用的包信息
    const bundleInfo =
      bundleManager.getBundleInfoForSelfSync(bundleManager.BundleFlag.GET_BUNDLE_INFO_WITH_APPLICATION);

    // 设置tokenID为应用的访问令牌ID
    tokenID = bundleInfo.appInfo.accessTokenId;

    // 如果没有传入任何权限，则返回false表示没有权限
    if (permissions.length === 0) {
      return false;
    } else {
      // 检查所有请求的权限是否都被授予
      return permissions.every(permission =>
      abilityAccessCtrl.GrantStatus.PERMISSION_GRANTED ===
      atManager.checkAccessTokenSync(tokenID, permission)
      );
    }
  }

  // 异步静态方法用于请求用户授权指定的权限
  static async requestPermission(permissions: Permissions[]): Promise<boolean> {
    // 创建一个访问令牌管理器实例
    let atManager: abilityAccessCtrl.AtManager = abilityAccessCtrl.createAtManager();

    // 获取上下文（这里假设getContext是一个可以获取到UI能力上下文的方法）
    let context: Context = getContext() as common.UIAbilityContext;

    // 请求用户授权指定的权限
    const result = await atManager.requestPermissionsFromUser(context, permissions);

    // 检查请求结果是否成功（authResults数组中每个元素都应该是0，表示成功）
    return !!result.authResults.length && result.authResults.every(authResults => authResults === 0);
  }
}

页面中使用权限代码

Index.ets

import { PermissionManager } from '../utils/permissionMananger'
import { Permissions } from '@kit.AbilityKit'

@Entry
@Component
struct Index {
  // 1 申请权限
  fn1 = async () => {
    // 准备好需要申请的权限 麦克风权限
    const permissions: Permissions[] = ["ohos.permission.MICROPHONE"]
    // 检查是否拥有权限
    const isPermission = await PermissionManager.checkPermission(permissions)
    if (!isPermission) {
      //   如果没权限，就主动申请
      PermissionManager.requestPermission(permissions)
    }
  }

  build() {
    Column() {
      Button("申请权限")
        .onClick(this.fn1)
    }
    .width("100%")
    .height("100%")
    .justifyContent(FlexAlign.Center)
  }
}

实时语音识别相关步骤

以下主要实现实时语音识别

创建AI语音引擎

创建AI语音引擎主要有以下几个步骤

声明AI语音引擎配置参数，主要有语种、区域信息等
调用开始创建 createEngine 方法开始创建，并且返回 AI语音实例引擎

设置AI语音监听回调

在开始语音识别之前，需要先设置语音识别回调 setListener 。它主要有以下几个分类

开始识别回调
事件回调
识别结果回调
识别完成回调
识别错误回调

开始监听实时语音

需要先配置监听的参数，便可以调用startListening实现语音识别了

参数配置其中，实时语音识别和语音文件识别的主要配置在 recognitionMode 字段， 0 表示实时语音识别

封装好的语音识别代码

\entry\src\main\ets\utils\SpeechRecognizerManager.ets

import { speechRecognizer } from '@kit.CoreSpeechKit';


class SpeechRecognizerManager {
  /**
   * 语种信息
   * 语音模式：长
   */
  private static extraParam: Record<string, Object> = { "locate": "CN", "recognizerMode": "long" };
  private static initParamsInfo: speechRecognizer.CreateEngineParams = {
    /**
     * 地区信息
     * */
    language: 'zh-CN',
    /**
     * 离线模式：1
     */
    online: 1,
    extraParams: this.extraParam
  };
  /**
   * 引擎
   */
  private static asrEngine: speechRecognizer.SpeechRecognitionEngine | null = null
  /**
   * 录音结果
   */
  static speechResult: speechRecognizer.SpeechRecognitionResult | null = null
  /**
   * 会话ID
   */
  private static sessionId: string = "asr" + Date.now()

  /**
   * 创建引擎
   */
  private static async createEngine() {
    // 设置创建引擎参数
    SpeechRecognizerManager.asrEngine = await speechRecognizer.createEngine(SpeechRecognizerManager.initParamsInfo)
  }

  /**
   * 设置回调
   */
  private static setListener(callback: (srr: speechRecognizer.SpeechRecognitionResult) => void = () => {
  }) {
    // 创建回调对象
    let setListener: speechRecognizer.RecognitionListener = {
      // 开始识别成功回调
      onStart(sessionId: string, eventMessage: string) {
      },
      // 事件回调
      onEvent(sessionId: string, eventCode: number, eventMessage: string) {
      },
      // 识别结果回调，包括中间结果和最终结果
      onResult(sessionId: string, result: speechRecognizer.SpeechRecognitionResult) {
        SpeechRecognizerManager.speechResult = result
        callback && callback(result)
      },
      // 识别完成回调
      onComplete(sessionId: string, eventMessage: string) {
      },
      // 错误回调，错误码通过本方法返回
      // 如：返回错误码1002200006，识别引擎正忙，引擎正在识别中
      // 更多错误码请参考错误码参考
      onError(sessionId: string, errorCode: number, errorMessage: string) {
      },
    }
    // 设置回调
    SpeechRecognizerManager.asrEngine?.setListener(setListener);
  }

  /**
   * 开始监听
   * */
  static startListening() {
    // 设置开始识别的相关参数
    let recognizerParams: speechRecognizer.StartParams = {
      // 会话id
      sessionId: SpeechRecognizerManager.sessionId,
      // 音频配置信息。
      audioInfo: {
        // 音频类型。 当前仅支持“pcm”
        audioType: 'pcm',
        // 音频的采样率。 当前仅支持16000采样率
        sampleRate: 16000,
        // 音频返回的通道数信息。 当前仅支持通道1。
        soundChannel: 1,
        // 音频返回的采样位数。 当前仅支持16位
        sampleBit: 16
      },
      //   录音识别
      extraParams: {
        // 0:实时录音识别  会自动打开麦克风 录制实时语音
        "recognitionMode": 0,
        //   最大支持音频时长
        maxAudioDuration: 60000
      }
    }
    // 调用开始识别方法
    SpeechRecognizerManager.asrEngine?.startListening(recognizerParams);
  };

  /**
   * 取消识别
   */
  static cancel() {
    SpeechRecognizerManager.asrEngine?.cancel(SpeechRecognizerManager.sessionId)
  }

  /**
   * 释放ai语音转文字引擎
   */
  static shutDown() {
    SpeechRecognizerManager.asrEngine?.shutdown()
  }

  /**
   * 停止并且释放资源
   */
  static async release() {
    SpeechRecognizerManager.cancel()
    SpeechRecognizerManager.shutDown()

  }

  /**
   * 初始化ai语音转文字引擎
   */
  static async init(callback: (srr: speechRecognizer.SpeechRecognitionResult) => void = () => {
  }) {
    await SpeechRecognizerManager.createEngine()
    SpeechRecognizerManager.setListener(callback)
    SpeechRecognizerManager.startListening()
  }
}

export default SpeechRecognizerManager

页面中调用语音识别代码

import { PermissionManager } from '../utils/permissionMananger'
import { Permissions } from '@kit.AbilityKit'
import SpeechRecognizerManager from '../utils/SpeechRecognizerManager'

@Entry
@Component
struct Index {
  @State
  text: string = ""
  // 1 申请权限
  fn1 = async () => {
    // 准备好需要申请的权限 麦克风权限
    const permissions: Permissions[] = ["ohos.permission.MICROPHONE"]
    // 检查是否拥有权限
    const isPermission = await PermissionManager.checkPermission(permissions)
    if (!isPermission) {
      //   如果没权限，就主动申请
      PermissionManager.requestPermission(permissions)
    }
  }
  // 2 实时语音识别
  fn2 = () => {
    SpeechRecognizerManager.init(res => {
      console.log("实时语音识别", JSON.stringify(res))
      this.text = res.result
    })
  }

  build() {
    Column({ space: 10 }) {
      Text(this.text)

      Button("申请权限")
        .onClick(this.fn1)
      Button("实时语音识别")
        .onClick(this.fn2)
    }
    .width("100%")
    .height("100%")
    .justifyContent(FlexAlign.Center)
  }
}

PixPin_2024-08-28_23-19-49

语音识别结果分析

语音识别成功后的数据格式如下

实时语音识别 {"isFinal":false,"isLast":false,"result":"是"}
I     实时语音识别 {"isFinal":false,"isLast":false,"result":"是否"}
I     实时语音识别 {"isFinal":false,"isLast":false,"result":"是否"}
I     实时语音识别 {"isFinal":false,"isLast":false,"result":"是否"}
I     实时语音识别 {"isFinal":false,"isLast":false,"result":"是否给"}
I     实时语音识别 {"isFinal":false,"isLast":false,"result":"是否给"}
I     实时语音识别 {"isFinal":false,"isLast":false,"result":"是否给你"}
I     实时语音识别 {"isFinal":false,"isLast":false,"result":"是否给你"}
I     实时语音识别 {"isFinal":false,"isLast":false,"result":"是否给你"}
I     实时语音识别 {"isFinal":false,"isLast":false,"result":"是否给你"}
I     实时语音识别 {"isFinal":false,"isLast":false,"result":"是否给你"}
I     实时语音识别 {"isFinal":false,"isLast":false,"result":"是否给你"}
I     实时语音识别 {"isFinal":false,"isLast":false,"result":"是否给你承"}
I     实时语音识别 {"isFinal":false,"isLast":false,"result":"是否给你承"}
I     实时语音识别 {"isFinal":false,"isLast":false,"result":"是否给你承诺"}
I     实时语音识别 {"isFinal":false,"isLast":false,"result":"是否给你承诺"}
I     实时语音识别 {"isFinal":false,"isLast":false,"result":"是否给你承诺的"}
I     实时语音识别 {"isFinal":false,"isLast":false,"result":"是否给你承诺的"}
I     实时语音识别 {"isFinal":false,"isLast":false,"result":"是否给你承诺的"}
I     实时语音识别 {"isFinal":false,"isLast":false,"result":"是否给你承诺的"}
I     实时语音识别 {"isFinal":false,"isLast":false,"result":"是否给你承诺的"}
I     实时语音识别 {"isFinal":false,"isLast":false,"result":"是否给你承诺的太"}
I     实时语音识别 {"isFinal":false,"isLast":false,"result":"是否给你承诺的太多"}
I     实时语音识别 {"isFinal":false,"isLast":false,"result":"是否给你承诺的太多"}
I     实时语音识别 {"isFinal":false,"isLast":false,"result":"是否给你承诺的太多"}
I     实时语音识别 {"isFinal":false,"isLast":false,"result":"是否给你承诺的太多"}
I     实时语音识别 {"isFinal":false,"isLast":false,"result":"是否给你承诺的太多"}
I     实时语音识别 {"isFinal":false,"isLast":false,"result":"是否给你承诺的太多"}
I     实时语音识别 {"isFinal":false,"isLast":false,"result":"是否给你承诺的太多"}
I     实时语音识别 {"isFinal":false,"isLast":false,"result":"是否给你承诺的太多"}
I     实时语音识别 {"isFinal":false,"isLast":false,"result":"是否给你承诺的太多"}
I     实时语音识别 {"isFinal":false,"isLast":false,"result":"是否给你承诺的太多"}
I     实时语音识别 {"isFinal":false,"isLast":false,"result":"是否给你承诺的太多"}
I     实时语音识别 {"isFinal":false,"isLast":false,"result":"是否给你承诺的太多"}
I     实时语音识别 {"isFinal":false,"isLast":false,"result":"是否给你承诺的太多"}
I     实时语音识别 {"isFinal":true,"isLast":false,"result":"是否给你承诺的太多？"}
I     实时语音识别 {"isFinal":false,"isLast":false,"result":""}

其中需要关注的是：