システム構成と仕様

## Julius / Julian のシステム構成と仕様

Julius パッケージには以下の２種類の認識プログラムが含まれています．

- Julius - 単語3-gramを用いた大語彙連続音声認識エンジン
- Julian - 有限状態文法を用いた連続音声認識パーザ

それぞれのシステム構成と仕様は以下のようになります．

## Julius

### システム構成

Julius を用いた認識システムの構成は以下の図のようになります．

- 言語モデルとして単語N-gram を，音響モデルとして HMM を使用する．
- 入力を２回に分けて処理する２パス探索を行う。
  1. 第1パス：単語2-gramを用いたフレーム同期ビーム探索（近似による高速化）
  2. 第2パス：単語3-gramを用いた N-best スタックデコーディング（精密計算）
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### 主な仕様

- 最大 65,535 語までの大語彙の認識に対応。
- 20kの読み上げ音声に対する単語認識性能は、精度優先の設定で 95% 以上(実時間の５倍)、速度優先の設定では実時間で90%以上です。
- 単語N-gramは、単語2-gramと(逆向き)単語3-gramを用います。ARPA標準形式および独自のバイナリフォーマットに対応しています（変換ツール付属）。
- 音響モデルは音素(monophone)、音素環境依存(triphone)、tied-mixture モデルに対応しています。HTK 形式の音響HMM定義ファイルを読み込むことができます。tied-mixture については phonetic tied-mixture を含む任意単位のコードブック共有に対応しています。これらモデルのタイプは読み込み時に自動判別されます。
- 音声は、PCのマイクロフォン端子やDatLink(NetAudio)，ネットワーク経由の入力に対してオンラインで認識を行うことができます。音声検出と同時にオンラインで解析を始め、途中経過を漸時的に出力することもできます。その他、音声波形ファイルや、HTK形式の特徴パラメータファイルを入力とすることができます．ファイルの場合は、無限長のファイル入力に対応しています。

## Julian

### システム構成

Julian を用いた認識システムの構成は以下のようになります．基本アルゴリ ズムは Julius と同様の２パスA*探索アルゴリズムです．

- 言語モデルとして有限状態文法を，音響モデルとして HMM を使用する．
- 入力を２回に分けて処理する２パス探索を行う。
  1. 第1パス：カテゴリ対制約を用いたフレーム同期ビーム探索（近似による高速化）
  2. 第2パス：文法に基づく N-best スタックデコーディング（精密計算）

### 主な仕様

- 最大 65,535 語までの認識に対応。
- 言語モデルとして有限状態文法を用います．BNF風の専用形式で，カテゴ リ単位の構文制約(`.grammar`)とカテゴリごとの語彙 (`.voca`)を別ファイルに記述し，コンパイラ "`mkdfa.pl`" を用いてオートマトンネットワーク(`.dfa`) と 認識辞書(`.dict`)に変換します．
- 音響モデル，音声入力は Julius と同じのものが利用可能です．

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