上篇(飞桨paddlespeech 语音唤醒初探)初探了paddlespeech下的语音唤醒方案,通过调试也搞清楚了里面的细节。因为是python 下的,不能直接部署,要想在嵌入式上部署需要有C下的推理实现,于是我就在C下把这个方案的部署实现了。需要说明的是目前完成的是浮点实现,真正部署时要用的是定点实现,后面要做的是从浮点到定点的转换。浮点实现也做了两个版本。一是跟python下的实现完全一致的版本,做这个版本的目的是方便与python版本的结果比较,确保每个模块的实现完全正确。二是将模型中的卷积层和对应的batchNormal(BN)层合并为一个卷积层的版本,将卷积层和对应的BN层合并为一个卷积层一是可以减少参数的个数,二是可以减少运算量(BN里有求方差等运算)。做定点化时也是要基于这个版本来做的。下面就讲讲我是怎么做C下的实现的。

语音唤醒的推理过程如下图所示:

从上图可以看出主要分两步,一是做特征提取,二是做模型推理。将提取出来的特征值作为模型的输入,推理后得到模型的输出,从而给出是否是关键词的结果。

1,  特征提取

特征提取的步骤如下图所示:

做这一步时主要基于两份开源的代码: FFT 和 MFCC。Fbank是MFCC的一部分,因此需要对代码进行裁剪。做时从分帧开始到得到特征值,每一步处理都要跟python下的保持完全一致,如分帧时用的是什么窗,用的是能量谱还是对数谱等。调试时基于一个具体的WAV文件来调。每一步执行后python下有一个输出,在C下也有一个输出,要确保这两个输出在误差允许范围内保持一致,否则就是C的实现有问题。经过调试后特征提取部分就完成了,python下的结果和C下的结果保持小数点后面前四位相同,误差还是非常小的。

2,  模型推理

模型推理可以分为如下几个步骤:在Python下获取模型参数并保存进文件给C实现用,跟python完全一致的浮点实现,将卷积层和对应的BN层合并为一个卷积层的浮点实现。

2.1 模型参数获取

在paddlespeech下先用API获取每层的参数,代码大致如下:

然后将每层的参数按事先规定的格式保存在一个文件里,供C实现去解析参数。我用的参数保存格式如下:

即参数一层一层的放。在每一层里,先是层名,然后是weight参数的个数和bias参数的个数,最后是weight和bias具体的参数值。在C中就根据这个规则去解析从而得到每一层的参数。

2.2 跟python推理完全一致的浮点实现

模型的框图如下:

主要有PreProcess/DTCNStack等模块。先实现模型用到的神经网络里的基本单元,有depthwise_conv1d/pointwise_conv1d/relu/batch_normal/sigmoid等。再将这些基本单元组成pre_process模块来调试。依旧是用调试特征提取时的方法来调,确保每一步的输出跟python下的在误差允许范围内保持一致。PreProcess模块调好后再来调DTCNStack等模块,最终形成一个完整的推理实现。下图给出了我调试时用的wav的最终每帧的在python下和C下的后验概率(有多个值,限于长度,这里只截取了部分),可以看出python下和C下的结果是保持一致的。

2.3将卷积层和对应的BN层合并为一个卷积层的浮点实现

为了减少参数个数和运算量,可以将将卷积层和对应的BN层合并为一个卷积层。具体原理如下:

对于C实现来说,只要把banch_normal()函数去掉就可以了。但是在保存参数时卷积层的参数要根据上面的公式做个换算,同时把BN层的去掉。下图是做最后linear以及后验概率运算时有没有BN层的结果(有多个值,限于长度,这里只截取了部分)。

从上两图看出将卷积层和BN层合并为一层对最终结果的影响是非常小的,但是省掉了2.5K的参数以及原先BN层要做的运算量。

飞桨paddlespeech语音唤醒推理C实现的更多相关文章

  1. 讯飞语音唤醒SDK集成流程

    唤醒功能,顾名思义,通过语音,唤醒服务,做我们想做的事情. 效果图(开启应用后说讯飞语音或者讯飞语点唤醒) 源码下载 地址:http://download.csdn.net/detail/q48788 ...

  2. android 开发 讯飞语音唤醒功能

    场景:进入程序后处于语音唤醒状态,当说到某个关键词的时候打开某个子界面(如:语音识别界面) 技术要点: 1. // 设置唤醒一直保持,直到调用stopListening,传入0则完成一次唤醒后,会话立 ...

  3. 【百度飞桨】手写数字识别模型部署Paddle Inference

    从完成一个简单的『手写数字识别任务』开始,快速了解飞桨框架 API 的使用方法. 模型开发 『手写数字识别』是深度学习里的 Hello World 任务,用于对 0 ~ 9 的十类数字进行分类,即输入 ...

  4. 提速1000倍,预测延迟少于1ms,百度飞桨发布基于ERNIE的语义理解开发套件

    提速1000倍,预测延迟少于1ms,百度飞桨发布基于ERNIE的语义理解开发套件 11月5日,在『WAVE Summit+』2019 深度学习开发者秋季峰会上,百度对外发布基于 ERNIE 的语义理解 ...

  5. 树莓派4B安装 百度飞桨paddlelite 做视频检测 (一、环境安装)

    前言: 当前准备重新在树莓派4B8G 上面搭载训练模型进行识别检测,训练采用了百度飞桨的PaddleX再也不用为训练部署环境各种报错发愁了,推荐大家使用. 关于在树莓派4B上面paddlelite的文 ...

  6. 百度飞桨数据处理 API 数据格式 HWC CHW 和 PIL 图像处理之间的关系

    使用百度飞桨 API 例如:Resize Normalize,处理数据的时候. Resize:如果输入的图像是 PIL 读取的图像这个数据格式是 HWC ,Resize 就需要 HWC 格式的数据. ...

  7. Ubuntu 百度飞桨和 CUDA 的安装

    Ubuntu 百度飞桨 和 CUDA 的安装 1.简介 本文主要是 Ubuntu 百度飞桨 和 CUDA 的安装 系统:Ubuntu 20.04 百度飞桨:2.2 为例 2.百度飞桨安装 访问百度飞桨 ...

  8. 【一】ERNIE:飞桨开源开发套件,入门学习,看看行业顶尖持续学习语义理解框架,如何取得世界多个实战的SOTA效果?

    ​ 参考文章: 深度剖析知识增强语义表示模型--ERNIE_财神Childe的博客-CSDN博客_ernie模型 ERNIE_ERNIE开源开发套件_飞桨 https://github.com/Pad ...

  9. porcupine语音唤醒python实现

    note it is not for arm pyaudio <= 3.6 version porcupine 3.5 3.6 not 3.7 code import struct import ...

  10. Paddle Inference原生推理库

    Paddle Inference原生推理库 深度学习一般分为训练和推理两个部分,训练是神经网络"学习"的过程,主要关注如何搜索和求解模型参数,发现训练数据中的规律,生成模型.有了训 ...

随机推荐

  1. hdu:Two Rabbits(区间DP)

    Problem DescriptionLong long ago, there lived two rabbits Tom and Jerry in the forest. On a sunny af ...

  2. 探测域名解析依赖关系(运行问题解决No module named 'DNS')

    探测域名解析依赖关系 最近很懒,今天晚上才开始这个任务,然后发现我原来能跑起来的程序跑不起来了. 一直报错 ModuleNotFoundError: No module named 'DNS' 这个应 ...

  3. scanf()函数的详解以及使用时需要注意的一些细节-C语言基础

    这篇文章要探讨的是"scanf()函数的详解以及使用时需要注意的一些细节".涉及scanf()函数的应用和需要注意的问题.属于C语言基础篇(持续更新). scanf()(函数原型: ...

  4. Pytorch Cross Entropy

    Entropy Uncetainly measure of surprise higher entropy = less info \[Entropy = -\sum_i P(i)\log P(i) ...

  5. [C#] Func及Action的快速Demo

    参考代码1: using System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;namespace FuncActionDemo{    ...

  6. idea导入数据库

    yml文件(在启动项文件(main)里,eg:springbook文件里面) sh-bean里org.example.sh.beans的Category类   CategoryDAO名字要和Categ ...

  7. 下载Vmware 15版本的虚拟机(转载)

    参考网址: https://blog.csdn.net/ITloser_cartridge/article/details/91347452 不登录VMware的下载方法: https://blog. ...

  8. mysql索引类型详解

    转载网址: http://c.biancheng.net/view/7897.html

  9. DVWA-File Inclusion(文件包含)

    文件包含漏洞,当我们在一个代码文件想要引入.嵌套另一个代码文件的时候,就是文件包含. 常见的文件包含函数有include require等函数. 这两个函数的区别就是include在包含文件不存在时p ...

  10. java的maven项目打包成.exe可执行文件

    打包exe可执行脚本: 1.源代码maven项目写完后打包成可执行jar包,此处我使用的是assembly插件. <plugin> <groupId>org.apache.ma ...