视频到语音是从口语说话视频中重建音频演讲的过程。此任务的先前方法依赖于两个步骤的过程,该过程从视频中推断出中间表示,然后使用Vocoder或波形重建算法将中间表示形式解码为波形音频。在这项工作中,我们提出了一个基于生成对抗网络(GAN)的新的端到端视频到语音模型,该模型将口语视频转换为波形端到端,而无需使用任何中间表示或单独的波形合成算法。我们的模型由一个编码器架构组成,该体系结构接收原始视频作为输入并生成语音,然后将其馈送到波形评论家和权力评论家。基于这两个批评家的对抗损失的使用可以直接综合原始音频波形并确保其现实主义。此外,我们的三个比较损失的使用有助于建立生成的音频和输入视频之间的直接对应关系。我们表明,该模型能够用诸如网格之类的受约束数据集重建语音,并且是第一个为LRW(野外唇读)生成可理解的语音的端到端模型,以数百名扬声器为特色。完全记录在“野外”。我们使用四个客观指标来评估两种不同的情况下生成的样本,这些客观指标衡量了人工语音的质量和清晰度。我们证明,所提出的方法在Grid和LRW上的大多数指标上都优于以前的所有作品。
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视频到语音的合成(也称为Lip-speech)是指沉默的唇部动作转换为相应的音频。由于其自我监督的性质(即可以在无需手动标记的情况下训练)以及在线可用的视听数据的收集量不断增长,因此该任务受到了越来越多的关注。尽管有这些强烈的动机,现代视频到语音的作品主要集中在词汇和环境中具有很大限制的中小型语料库。在这项工作中,我们引入了一个可扩展的视频到语音框架,该框架由两个组件组成:视频到光谱图预测器和一个预训练的神经声码器,该框架将MEL频谱图转换为波形音频。我们在LRW上取得了最先进的效果,并且在LRW上的表现要优于以前的方法。更重要的是,通过使用简单的FeedForward模型专注于频谱图预测,我们可以有效地将方法扩展到非常不受约束的数据集:据我们所知,我们是第一个在具有挑战性的LRS3数据集上显示出可理解的结果。
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这项工作的目的是通过利用视频中的音频和视觉流的自然共同发生来研究语音重建(视频到音频)对语音重建(视频到音频)的影响。我们提出了Lipsound2,其包括编码器 - 解码器架构和位置感知注意机制,可直接将面部图像序列映射到熔化谱图,而无需任何人类注释。提出的Lipsound2模型首先在$ 2400H的$ 2400h多语言(例如英语和德语)视听数据(VoxceleB2)上进行预先培训。为了验证所提出的方法的概括性,我们将在与以前的方法相比,微调在域特定数据集(网格,TCD-Timit)上进行预先训练的模型,以实现对语音质量和可懂度的显着提高扬声器依赖和依赖的设置。除了英语外,我们还在CMLR数据集上进行中文语音重建,以验证对转移性的影响。最后,我们通过微调在预先训练的语音识别系统上产生生成的音频并在英语和中文基准数据集中实现最先进的性能来培训级联唇读(视频到文本)系统。
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在本文中,我们呈现VDTTS,一个视觉驱动的文本到语音模型。通过配音而激励,VDTTS利用视频帧作为伴随文本的附加输入,并生成与视频信号匹配的语音。我们展示了这允许VDTTS,与普通的TTS模型不同,产生不仅具有自然暂停和间距等韵律变化的语音,而且还与输入视频同步。实验,我们显示我们的模型产生良好的同步输出,接近地面真理的视频语音同步质量,在几个具有挑战性的基准中,包括来自VoxceleB2的“野外”内容。我们鼓励读者查看演示视频,演示视频语音同步,对扬声器ID交换和韵律的鲁棒性。
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在这项工作中,我们解决了为野外任何演讲者发出静音唇部视频演讲的问题。与以前的作品形成鲜明对比的是,我们的方法(i)不仅限于固定数量的扬声器,(ii)并未明确对域或词汇构成约束,并且(iii)涉及在野外记录的视频,反对实验室环境。该任务提出了许多挑战,关键是,所需的目标语音的许多功能(例如语音,音调和语言内容)不能完全从无声的面部视频中推断出来。为了处理这些随机变化,我们提出了一种新的VAE-GAN结构,该结构学会了将唇部和语音序列关联到变化中。在指导培训过程的多个强大的歧视者的帮助下,我们的发电机学会了以任何人的唇部运动中的任何声音综合语音序列。多个数据集上的广泛实验表明,我们的优于所有基线的差距很大。此外,我们的网络可以在特定身份的视频上进行微调,以实现与单扬声器模型相当的性能,该模型接受了$ 4 \ times $ $数据的培训。我们进行了大量的消融研究,以分析我们体系结构不同模块的效果。我们还提供了一个演示视频,该视频与我们的网站上的代码和经过训练的模型一起展示了几个定性结果: -合成}}
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在本文中,我们提出了一个神经端到端系统,用于保存视频的语音,唇部同步翻译。该系统旨在将多个组件模型结合在一起,并以目标语言的目标语言与目标语言的原始扬声器演讲的视频与目标语音相结合,但在语音,语音特征,面对原始扬声器的视频中保持着重点。管道从自动语音识别开始,包括重点检测,然后是翻译模型。然后,翻译后的文本由文本到语音模型合成,该模型重新创建了原始句子映射的原始重点。然后,使用语音转换模型将结果的合成语音映射到原始扬声器的声音。最后,为了将扬声器的嘴唇与翻译的音频同步,有条件的基于对抗网络的模型生成了相对于输入面图像以及语音转换模型的输出的适应性唇部运动的帧。最后,系统将生成的视频与转换后的音频结合在一起,以产生最终输出。结果是一个扬声器用另一种语言说话的视频而不真正知道。为了评估我们的设计,我们介绍了完整系统的用户研究以及对单个组件的单独评估。由于没有可用的数据集来评估我们的整个系统,因此我们收集了一个测试集并在此测试集上评估我们的系统。结果表明,我们的系统能够生成令人信服的原始演讲者的视频,同时保留原始说话者的特征。收集的数据集将共享。
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当我们讲话时,可以从嘴唇的运动中推断出演讲的韵律和内容。在这项工作中,我们探讨了唇部综合的唇部任务,即,仅考虑说话者的唇部运动,我们将学习言语的唇部运动,我们专注于学习准确的唇部,以在不受限制的大型词汇环境中为多个说话者提供语音映射。我们通过其面部特征,即年龄,性别,种族和嘴唇动作来捕捉说话者的声音身份,即产生说话者身份的言语。为此,我们提出了一种新颖的方法“ lip2speech”,并采用关键设计选择,以实现无约束场景中语音合成的准确唇部。我们还使用定量,定性指标和人类评估进行了各种实验和广泛的评估。
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Prior works on improving speech quality with visual input typically study each type of auditory distortion separately (e.g., separation, inpainting, video-to-speech) and present tailored algorithms. This paper proposes to unify these subjects and study Generalized Speech Enhancement, where the goal is not to reconstruct the exact reference clean signal, but to focus on improving certain aspects of speech. In particular, this paper concerns intelligibility, quality, and video synchronization. We cast the problem as audio-visual speech resynthesis, which is composed of two steps: pseudo audio-visual speech recognition (P-AVSR) and pseudo text-to-speech synthesis (P-TTS). P-AVSR and P-TTS are connected by discrete units derived from a self-supervised speech model. Moreover, we utilize self-supervised audio-visual speech model to initialize P-AVSR. The proposed model is coined ReVISE. ReVISE is the first high-quality model for in-the-wild video-to-speech synthesis and achieves superior performance on all LRS3 audio-visual enhancement tasks with a single model. To demonstrates its applicability in the real world, ReVISE is also evaluated on EasyCom, an audio-visual benchmark collected under challenging acoustic conditions with only 1.6 hours of training data. Similarly, ReVISE greatly suppresses noise and improves quality. Project page: https://wnhsu.github.io/ReVISE.
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配音是重新录制演员对话的后期生产过程,广泛用于电影制作和视频制作。它通常由专业的语音演员手动进行,他用适当的韵律读取行,以及与预先录制的视频同步。在这项工作中,我们提出了神经翻译,第一个神经网络模型来解决新型自动视频配音(AVD)任务:合成与来自文本给定视频同步的人类语音。神经杜布斯是一种多模态文本到语音(TTS)模型,它利用视频中的唇部运动来控制所生成的语音的韵律。此外,为多扬声器设置开发了一种基于图像的扬声器嵌入(ISE)模块,这使得神经Dubber能够根据扬声器的脸部产生具有合理的Timbre的语音。化学讲座的实验单扬声器数据集和LRS2多扬声器数据集显示,神经杜布斯可以在语音质量方面产生与最先进的TTS模型的语音声音。最重要的是,定性和定量评估都表明,神经杜布斯可以通过视频控制综合演讲的韵律,并产生与视频同步的高保真语音。
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将文本输入转换为视频内容的任务已成为合成媒体生成的重要主题。已经提出了几种方法,其中一些方法在受限的任务中达到了近距离表现。在本文中,我们通过将文本转换为唇部标记来解决文本到视频生成问题的次要发音。但是,我们使用模块化,可控的系统体系结构进行此操作,并评估其每个组件。我们的标题名为Flexlip的系统分为两个单独的模块:文本到语音和语音到唇,都具有基本可控的深神经网络体系结构。这种模块化可以轻松替换其每个组件,同时还可以通过解开或投影输入功能来快速适应新的扬声器身份。我们表明,通过仅将数据的数据用于音频生成组件,而对于语音到唇部分量的5分钟,生成的唇部标记的客观度量与使用较大较大的唇部标记相当一组训练样本。我们还通过考虑数据和系统配置的几个方面,对系统的完整流进行了一系列客观评估措施。这些方面与培训数据的质量和数量有关,使用预审计的模型以及其中包含的数据以及目标扬声器的身份;关于后者,我们表明我们可以通过简单地更新模型中的嘴唇形状来对看不见的身份进行零拍的唇部适应。
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主动演讲者的检测和语音增强已成为视听场景中越来越有吸引力的主题。根据它们各自的特征,独立设计的体系结构方案已被广泛用于与每个任务的对应。这可能导致模型特定于任务所学的表示形式,并且不可避免地会导致基于多模式建模的功能缺乏概括能力。最近的研究表明,建立听觉和视觉流之间的跨模式关系是针对视听多任务学习挑战的有前途的解决方案。因此,作为弥合视听任务中多模式关联的动机,提出了一个统一的框架,以通过在本研究中通过联合学习视听模型来实现目标扬声器的检测和语音增强。
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本文的目标是学习强烈的唇读模型,可以在静音视频中识别语音。大多数事先有效地处理开放式视觉语音识别问题,通过调整在漫步的可视化功能之上的现有自动语音识别技术。相反,在本文中,我们专注于唇读中遇到的独特挑战,并提出量身定制的解决方案。为此,我们提出以下贡献:(1)我们提出了一种基于关注的汇集机制来聚合视觉语音表示; (2)我们首次使用Sub-Word单元进行唇读,并显示这使我们能够更好地模拟任务的含糊不限; (3)我们提出了一种用于视觉语音检测(VSD)的模型,在唇读网络顶部培训。在上文之后,我们在公共数据集训练时获得最先进的LRS2和LRS3基准,甚至通过使用更少的数据量级验证的大规模工业数据集培训的型号。我们最好的模型在LRS2数据集中实现了22.6%的字错误率,这是唇读模型前所未有的性能,显着降低了唇读和自动语音识别之间的性能差距。此外,在AVA-ActiveSpeaker基准测试中,我们的VSD模型超越了所有可视基线,甚至优于最近的几种视听方法。
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人类脑中脑中的背景利用异质感官信息,以有效地执行包括视觉和听力的认知任务。例如,在鸡尾酒会党的情况下,人类听觉Cortex上下文中的视听(AV)提示才能更好地感知言论。最近的研究表明,与音频SE模型相比,AV语音增强(SE)模型可以显着提高信噪比(SNR)环境的极低信号的语音质量和可懂度。然而,尽管在AV SE的领域进行了显着的研究,但具有低延迟的实时处理模型的开发仍然是一个强大的技术挑战。在本文中,我们为低延迟扬声器的独立AV SE提供了一种新颖的框架,可以概括一系列视觉和声学噪声。特别地,提出了一种生成的对抗性网络(GaN)来解决AV SE的视觉缺陷的实际问题。此外,我们提出了一种基于神经网络的深度神经网络的实时AV SE模型,考虑到从GaN的清洁的视觉语音输出来提供更强大的SE。拟议的框架使用客观语音质量和可懂度指标和主观上市测试对合成和真实嘈杂的AV语料库进行评估。比较仿真结果表明,我们的实时AV SE框架优于最先进的SE方法,包括最近的基于DNN的SE模型。
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尽管针对正常语音的自动语音识别(ASR)技术取得了迅速的进展,但迄今为止,准确认识违反障碍和老年语音仍然是高度挑战的任务。由于这些用户中经常发现的移动性问题,很难为ASR系统开发收集大量此类数据。为此,数据增强技术起着至关重要的作用。与现有的数据增强技术相反,仅修改光谱轮廓的说话速率或整体形状,使用一组新颖的扬声器依赖(SD)生成对抗网络(Gan )本文基于数据增强方法。这些既可以灵活地允许:a)在可用的语音数据可用时修改时间或速度的正常语音光谱,并更接近受损说话者的扬声器; b)对于非平行数据,SVD分解了正常语音频谱基础特征,要转换为目标老年人说话者的特征,然后再与时间基础重组以生成最先进的TDNN的增强数据和构象体ASR系统培训。实验是针对四个任务进行的:英语Uapseech和Torgo违反语音语音Corpora;英国痴呆症皮特和广东话JCCOCC MOCA老年语音数据集。所提出的基于GAN的数据增强方法始终优于基线速度扰动方法,最多可在Torgo和Dementiabank数据上降低4.91%和3.0%的绝对速度(相对相对9.61%和6.4%)。应用基于LHUC的扬声器适应后,保留了一致的性能改进。
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Several recent work on speech synthesis have employed generative adversarial networks (GANs) to produce raw waveforms. Although such methods improve the sampling efficiency and memory usage, their sample quality has not yet reached that of autoregressive and flow-based generative models. In this work, we propose HiFi-GAN, which achieves both efficient and high-fidelity speech synthesis. As speech audio consists of sinusoidal signals with various periods, we demonstrate that modeling periodic patterns of an audio is crucial for enhancing sample quality. A subjective human evaluation (mean opinion score, MOS) of a single speaker dataset indicates that our proposed method demonstrates similarity to human quality while generating 22.05 kHz high-fidelity audio 167.9 times faster than real-time on a single V100 GPU. We further show the generality of HiFi-GAN to the melspectrogram inversion of unseen speakers and end-to-end speech synthesis. Finally, a small footprint version of HiFi-GAN generates samples 13.4 times faster than real-time on CPU with comparable quality to an autoregressive counterpart. IntroductionVoice is one of the most frequent and naturally used communication interfaces for humans. With recent developments in technology, voice is being used as a main interface in artificial intelligence (AI) voice assistant services such as Amazon Alexa, and it is also widely used in automobiles, smart homes and so forth. Accordingly, with the increase in demand for people to converse with machines, technology that synthesizes natural speech like human speech is being actively studied.Recently, with the development of neural networks, speech synthesis technology has made a rapid progress. Most neural speech synthesis models use a two-stage pipeline: 1) predicting a low resolution intermediate representation such as mel-spectrograms (
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Single-channel, speaker-independent speech separation methods have recently seen great progress. However, the accuracy, latency, and computational cost of such methods remain insufficient. The majority of the previous methods have formulated the separation problem through the time-frequency representation of the mixed signal, which has several drawbacks, including the decoupling of the phase and magnitude of the signal, the suboptimality of time-frequency representation for speech separation, and the long latency in calculating the spectrograms. To address these shortcomings, we propose a fully-convolutional time-domain audio separation network (Conv-TasNet), a deep learning framework for end-to-end time-domain speech separation. Conv-TasNet uses a linear encoder to generate a representation of the speech waveform optimized for separating individual speakers. Speaker separation is achieved by applying a set of weighting functions (masks) to the encoder output. The modified encoder representations are then inverted back to the waveforms using a linear decoder. The masks are found using a temporal convolutional network (TCN) consisting of stacked 1-D dilated convolutional blocks, which allows the network to model the long-term dependencies of the speech signal while maintaining a small model size. The proposed Conv-TasNet system significantly outperforms previous time-frequency masking methods in separating two-and three-speaker mixtures. Additionally, Conv-TasNet surpasses several ideal time-frequency magnitude masks in two-speaker speech separation as evaluated by both objective distortion measures and subjective quality assessment by human listeners. Finally, Conv-TasNet has a significantly smaller model size and a shorter minimum latency, making it a suitable solution for both offline and real-time speech separation applications. This study therefore represents a major step toward the realization of speech separation systems for real-world speech processing technologies.
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最近在各种语音域应用中提出了卷积增强的变压器(构象异构体),例如自动语音识别(ASR)和语音分离,因为它们可以捕获本地和全球依赖性。在本文中,我们提出了一个基于构型的度量生成对抗网络(CMGAN),以在时间频率(TF)域中进行语音增强(SE)。发电机使用两阶段构象体块编码大小和复杂的频谱图信息,以模拟时间和频率依赖性。然后,解码器将估计分解为尺寸掩模的解码器分支,以滤除不需要的扭曲和复杂的细化分支,以进一步改善幅度估计并隐式增强相信息。此外,我们还包括一个度量歧视器来通过优化相应的评估评分来减轻度量不匹配。客观和主观评估表明,与三个语音增强任务(DeNoising,dereverberation和Super-Losity)中的最新方法相比,CMGAN能够表现出卓越的性能。例如,对语音库+需求数据集的定量降解分析表明,CMGAN的表现优于以前的差距,即PESQ为3.41,SSNR为11.10 dB。
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神经音频/语音编码表明其能力比最近的传统方法低得多的比特率。但是,现有的神经音频/语音编解码器采用声学特征或具有卷积神经网络的学术盲功能来编码,通过该特征,编码功能中仍有时间冗余。本文将潜在域预测性编码引入VQ-VAE框架中,以完全删除此类冗余,并以端到端的方式提出了低延迟神经语音编码的TF-CODEC。具体而言,提取的特征是根据过去量化潜在框架的预测进行编码的,以便进一步删除时间相关性。更重要的是,我们在时间频输入上引入了可学习的压缩,以适应对不同比特率的主要频率和细节的关注。提出了一种基于距离映射和Gumbel-softmax的可区分矢量量化方案,以更好地模拟具有速率约束的潜在分布。多语言语音数据集的主观结果表明,在40ms的潜伏期中,提议的1kbps的TF-Codec可以比Opus 9Kbps和3Kbps的TF-Codec取得更好的质量,而3Kbps的表现都优于EVS 9.6kbps和Opus 12kbps。进行了许多研究以显示这些技术的有效性。
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本文提出了一种语音分离的视听方法,在两种情况下以低潜伏期产生最先进的结果:语音和唱歌声音。该模型基于两个阶段网络。运动提示是通过轻巧的图形卷积网络获得的,该网络处理面对地标。然后,将音频和运动功能馈送到视听变压器中,该变压器对隔离目标源产生相当好的估计。在第二阶段,仅使用音频网络增强了主导语音。我们提出了不同的消融研究和与最新方法的比较。最后,我们探讨了在演唱语音分离的任务中训练训练语音分离的模型的可传递性。https://ipcv.github.io/vovit/可用演示,代码和权重
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语音的视频录制包含相关的音频和视觉信息,为语音表示从扬声器的唇部运动和产生的声音提供了强大的信号。我们介绍了视听隐藏单元BERT(AV-HUBERT),是视听语音的自我监督的代表学习框架,这些屏幕屏蔽了多流视频输入并预测自动发现和迭代地精制多模式隐藏单元。 AV-HUBERT学习强大的视听语音表示,这些语音表示受益于唇读和自动语音识别。在最大的公众唇读基准LRS3(433小时)中,AV-Hubert达到32.5%WER,只有30个小时的标签数据,优于前一种最先进的方法(33.6%)培训,达到了一千次转录的视频数据(31k小时)。当使用来自LRS3的所有433小时的标记数据并结合自培训时,唇读WER进一步降低至26.9%。使用我们在相同的基准测试中使用您的视听表示,用于音频语音识别的相对效率为40%,而最先进的性能(1.3%Vs 2.3%)。我们的代码和模型可在https://github.com/facebookResearch/av_hubert获得
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