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구글 클라우드 Speech-To-Text(Google Cloud Speech-to-Text)는 음성(오디오)를 텍스트로 바꿔주는 머신러닝 기반의 변환 기술이다. 이 API를 이용하면 개발자가 오디오를 텍스트로 변환하여 다양한 분야에 응용할 수 있다. 

 

120개 이상의 언어, 다양한 어휘를 인식하고 강력한 소음 필터링, 실시간 스트리밍 또는 사전 녹음된 오디오지원도 가능하다.

 

구글 클라우드 Speech-To-Text는 완전히 무료는 아니고 오디오 누적 재생시간 60분이상은 요금이 발생한다. 그리고 동기식 요청 시 오디오 길이는 1분으로 제한된다. 자세한 요금정책 및 한도는 다음 페이지를 참고하면된다. https://cloud.google.com/speech-to-text/pricing

 

또한 구글 클라우드 Speech-To-Text API를 이용하기 위해선 구글 클라우드 플랫폼에서 무료 평가판 신청을 해야하며, 무료 평가기간 이후 요금은 별도로 정산된다.

 

API는 다양한 언어를 위한 클라이언트 라이브러리 및 gRPC, REST방식으로 이용가능하며 몇가지 언어를 위한 예제 응용프로그램을 제공한다. https://cloud.google.com/speech-to-text/docs/samples

 

필자의 경우 HTTP REST API를 이용하여 Qt기반(C++)으로 테스트해 보았다.

API는 꽤 심플하다. 아래는 공식 문서에 나와있는 REST에 대한 내용의 일부이다.

 

Cloud Speech API

 

강력한 신경망 모델을 적용하여 오디오를 텍스트로 변환합니다.

 

Service: speech.googleapis.com

 

All URIs below are relative to https://speech.googleapis.com

 

This service provides the following discovery document:

 

REST Resource: v1.operations

Methods
get
GET /v1/operations/{name} 
Gets the latest state of a long-running operation.
 
REST Resource: v1.speech
Methods
longrunningrecognize
POST /v1/speech:longrunningrecognize 
Performs asynchronous speech recognition: receive results via the google.longrunning.Operations interface.
recognize
POST /v1/speech:recognize 
Performs synchronous speech recognition: receive results after all audio has been sent and processed.

클라이언트 구현부분에서 recognize 또는 longrunningrecognize를 이용하면된다.

 

음성인식을 요청할때 HTTP 프로토콜의 body는 JSON포맷으로 작성되어야하며 아래 예제는 원격에 있는 오디오 uri 정보와 config 기본 내용을 포함한 JSON형식을 보여준다.

{
  "config": {
      "encoding":"FLAC",
      "sampleRateHertz": 16000,
      "languageCode": "en-US",
      "enableWordTimeOffsets": false
  },
  "audio": {
      "uri":"gs://cloud-samples-tests/speech/brooklyn.flac"
  }
}

 

최상의 결과를 얻으려면 오디오 소스를 무손실 인코딩 (FLAC 또는 LINEAR16)으로 해야하며 샘플링 속도를 16000Hz로 설정하여 전송해야한다. languageCode는 BCP-47 언어 태그로 language-region 형태로 한다.

오디오 소스를 직접 전송하는 경우 "uri" 대신 "content"를 사용하여 base64로 인코딩 된 문자열을 포함한다.

 

요청이 성공한 경우 응답 본문에는 다음과 같은 구조의 데이터가 포함된다. 음성 인식으로 반환되는 문자열 인코딩은 utf-8이다.

{
  "results": [
    {
      "alternatives": [
        {
          "transcript": "how old is the Brooklyn Bridge",
          "confidence": 0.9833518
        }
      ]
    }
  ]
}

 

Qt기반(C++)으로 테스트 응용프로그램 작성

구현 할 응용프로그램에 대한 시퀀스는 대략 아래 그림과 같다. 사용자의 음성인식 요청을 recognize를 통해 동기로 처리한다. 

recognize.png

 

QNetworkAccessManager

QNetworkAccessManager 클래스를 사용하면 응용 프로그램에서 네트워크 요청을 보내고 응답을받을 수 있다.

 

QNetworkRequest

QNetworkAccessManager 객체를 통해 전송할 요청을 만든다.

 

QNetworkReply

요청에 대한 Response 데이터와 헤더를 사용할 수 있다.

 

아래는 위의 Qt 클래스들을 통해 구글음성인식을 요청하는 방법을 보여준다. <<your token>>에 접근 토큰과 json 형식으로 작성한 body를 QByteArray에 포함하여 post를 한다.

QNetworkAccessManager networkmanager;

QUrl url("https://speech.googleapis.com/v1/speech:recognize");
QNetworkRequest request(url);
request.setRawHeader("Content-Type", "application/json");
request.setRawHeader("Authorization", "Bearer <<your token>>");

QByteArray body;

QNetworkReply *reply = networkmanager.post(request, body);

 

Qml로도 자바스크립트 객체를 통해 HTTP요청을 할 수 있는데 아래는 그 예제 소스코드이다. 

import QtQuick 2.11
import QtQuick.Window 2.11
import QtQuick.Controls 1.4

Window {
    id: idWindow
    visible: true
    width: 320
    height: 240
    title: qsTr("Hello Makersweb")

    Button{
        text: "recognize"
        onClicked: request()
        anchors.centerIn: parent
    }

    function writeBody(){
        var obj = {
            "audio": {
                "uri":"gs://cloud-samples-tests/speech/brooklyn.flac"
//              "content": "ZkxhQwAAACIQABAAAAEhABUoA+gA8AAAcTOFakWoVSA3I0P2YDJO7klfA .....";
            },
            "config": {
              "encoding": "FLAC",
              "languageCode": "en-US",
              "sampleRateHertz": 16000
            }
          };

        return JSON.stringify(obj);
    }

    function request(){
        var xhr = new XMLHttpRequest;
        var url = "https://speech.googleapis.com/v1/speech:recognize"

        xhr.onreadystatechange = function(){
            if(xhr.readyState === XMLHttpRequest.HEADERS_RECEIVED){
            }else if(xhr.readyState === XMLHttpRequest.DONE){
                if(xhr.responseText){
                    var object = JSON.parse(xhr.responseText.toString())

                    print(JSON.stringify(object, null, 2))
                }
            }
        }

        xhr.open("POST", url)
        xhr.setRequestHeader("Content-Type", "application/json")
        xhr.setRequestHeader("Authorization", "Bearer <<your token>>")
        xhr.send(writeBody())
    }
}

 

테스트 응용프로그램의 GUI는 Qml로 구현.

google_speech.png

 

Qt Network 를 이용한 예제는 다음 저장소에 있다.

https://gitlab.com/pjk1985/speech.git

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