음성인식은 컴퓨터가 사람의 언어를 이해하여, 소리로 발화하는 사람의 음성을 인식하여 텍스트로 바꾸는 과정을 의미하며, 최근 활용도가 높아지고 있다. 음성인식 엔진은 얼마나 많은 학습데이터를 기반으로 훈련을 했느냐에 따라서 그 성능이 결정되기 때문에, 자신의 서비스 에 맞는 음성인식 엔진을 적절히 선택할 수 있어야 한다. 음성인식 엔진의 성능이 수시로 변경될 수 있기 때문에 표준 인터페이스를 빠른 개발을 진행할 수 있도록 표준 포맷을 제안하였다.
본 연구에서는 전자기기의 사용이 불편한 장애인이나 노인들을 위한 새로운 인터페이스를 제안한다. 제안한 방식은 대부분의 전자기기에 적용되고 있는 물리적 스위치 방식의 인터페이스를 마이크와 3축 가속도 센서가 달린 헤드셋을 이용하여 음성인식과 모션인식을 통해 전자기기를 사용하는 방식이다. 음성인식은 마이크를 통해 명령이 전달되고 음성인식 모듈을 통해 PC의 마우스를 컨트롤한다. 그리고 모션인식은 머리를 움직여 헤드셋에 있는 3축 가속도 센서가 마우스 포인터를 제어하여 명령을 수행하게 된다. 제안한 인터페이스 방식의 유용성을 확인하기 위해 헤드셋을 제작하고, 제작된 헤드셋을 이용하여 실험실과 식당, 도서관 등에서 실험을 한다.
멀티모달 인터페이스(multimodal interface)는 사람과 기계 사이의 통신을 위해 여러 가지 수단을 사용함을 말한다. 본 고에서는 휴대폰 키 패드를 통한 문자 입력과 마이크를 통한 음성 인식의 두 가지 모드를 함께 사용하여 단어를 입력하는 새로운 인터페이스 방법을 제시함으로써 미래지향적 휴먼 인터페이스의 핵심으로 인지되고 있는 음성인식의 한계, 특히 한국어 인식의 문제점을 해결하고자 한다.
본 논문은 전화음성 서비스 시스템의 핵심 기술인 멀티채널 음성인식 시스템의 구현에 대해서 기술하고자 한다. 구현한 시스템은 전화망 인터페이스 모듈, 음성입력 모듈, 음성인식 모듈, 및 서비스 제어모듈로 구성되어 있다. 전화망 인터페이스 모듈은 전화망을 이용한 교환기와의 호 처리 및 이벤트 처리를 담당하며, 전화망 접속카드와 밀접한 관계를 가지고 있다. 음성입력 및 인식 모들은 호 접속이 이루어진 채널로부터 음성을 입력받아 단어인식 기능을 수행하는 부분으로서 멀티 채널을 수용할 수 있는 구조로 설계되어 있다. 음성인식 모델은 문맥 종속형 CHMM 모델이며, 각각의 HMM 모델은 3-state, skip path 로 구성되어 있다. 음성인식 모듈내의 함수들은 모두 re-entrant 하도록 구성함으로써 멀티 채별이 가능하며, 각각의 채널은 모두 독립적인 메모리 공간에서 동작하도록 되어있다. 이와 같은 멀티채널 전화음성인식 시스템은 Dialogic보드를 이용하여 Windows NT에서 동작하도록 구현하였다. 실험결과, 구현된 시스템은 실시간으로 상용서비스가 가능한 인식율을 보였으며 원활한 멀티채널 지원이 가능하였다.
WWW은 무한한 확장 가능성을 지닌 HTTP(Hyper-Text Transfer Protocol)와 편리한 웹 브라우져를 통해 질적, 양적 성장 계속해 왔으며 특히 GUI(Graphic User Interface) 환경에서 동작하는 웹 브라우져는 WWW이 수많은 이용자를 확보하는데 일익을 담당했다. 본 논문에서는 이 웹 브라우져에 음성인식 기술을 접목하여 WWW의 이용자가 자신의 음성으로 편리하게 웹 브라우징을 할 수 있도록 하는 음성 인터페이스를 설계, 구현 한다. 본 음성 인터페이스는 계속적으로 입력되는 음성 정보 중 화자의 발성음을 추출하여 음성 인식기에 전달하는 음성 입력기와 화자의 발성을 인식하는 음성 인식기 그리고 인식결과를 웹 브라우져에게 처리 하도록 하는 결과 처리기로 구성되어 있다.
음성 인식은 인간이 발성하는 음성을 컴퓨터 프로그램을 이용하여 문자 정보로 변환하는 기술이다. 음성은 사람마다 각기 다르기 때문에 인식률도 각각 차이가 나게 되어 범용 인터페이스로 사용되기에는 적합하지 않다. 하지만 최근 구글, 다음 등 대형 포털을 중심으로 서버 기반의 음성 인식 서비스가 제공되면서 사용자 인터페이스로 음성을 이용하는 것이 주요 이슈로 부각되고 있다. 카카오톡과 같은 메신저 프로그램은 네트워크를 이용하여 그룹 내의 사용자들 간에 메시지를 주고받는다. 여기에 사용되는 터치 자판은 간격이 좁아서 오타가 많이 발생하고, 긴 문장을 입력할 때 시간이 많이 걸리며, 운전 중에 사용할 경우 사고 위험이 높아지는 단점이 있다. 이러한 문제들을 해결하기 위해서는 음성 인식 인터페이스를 접목하는 것이 이상적이다. 본 논문에서는 음성 인식 기반의 스마트폰용 모바일 메신저 프로그램을 설계 및 구현하였다. 외부의 음성 인식 서버를 이용하여 음성을 인식하고, 인식된 음성을 텍스트로 변환하며, 채팅 서버를 통해 메시지를 전달한다.
구글의 안드로이드 기반 음성인터페이스는 웹 어플리케이션에 국한되어 있으며 사용자층 또한 극히 드문 현실이다. 본 연구에서는 기존의 안드로이드기반 음성엔진을 사용하여 음성인터페이스가 이루어 질 수 있는 방법론을 제시하고 관련 어플리케이션을 개발하였다. 또한 안드로이드기반 어플리케이션에 있어서 일상 잡음환경에서 음성인식 어플리케이션의 음성인식 성능 즉, 음성인터페이스에 관한 환경을 연구하였으며 그에 알맞은 모바일 환경에서의 음성인터페이스를 제시하였다.
최근 들어 인간의 의지를 각종의 전자시스템에 전달하기 위한 수단으로 음성인식 기술을 이용하고자 하는 연구가 널리 진행되고 있다. 음성인식 인터페이스에서 가장 중요한 이슈는 처리시간의 감소 및 범용 인터페이스의 개발이다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 연구에서는 하드웨어 기반의 상용 IC로 생산되고 있는 음성인식프로세서인 RSC-4128이 내장된 음성인식 모듈 VR-STAMP를 사용하였다. 본 연구에서 새롭게 개발한 시스템은 T2SI(Text To Speaker Independent) 기반의 화자(話者)독립 방식으로 음성인식 신호를 컨텐츠 네비게이션 시스템의 제어신호로 활용하여 임베디드 시스템 및 PC 등에 설치된 윈도우즈 기반의 응용 소프트웨어를 제어할 수 있는 시스템이다. 필드 테스트를 통해 그 유용성을 확인한 결과, 본 연구에서 개발한 시스템은 컨텐츠 네비게이션은 물론 가전기기 제어 및 흠 네트워크 등에 널리 응용될 수 있을 것으로 판단된다.
고령화 되어 가는 현대 사회에서 노인들이 일반 성인과 동등한 수준에서 정보를 접근 가능하도록 스마트기기의 손쉬운 인터페이스 방법이 요구된다. 음성 인터페이스는 노인들의 스마트기기 활용도를 높여 줄 수 있지만, 성능이 평균적 성인연령 대의 발성행태에 최적화되어 있어, 노인들이 사용할 경우 음성인식률 저하를 초래한다. 그래서 노인 친화형 음성 인터페이스를 개발하기 위한 일환으로 노인음성에 대한 인식률을 향상시켜 줄 수 있는 전처리 알고리즘을 개발하고자 한다. 이를 위해 노인층과 청년층을 대상으로 음성샘플을 수집하여 분석하였고, 그 결과 노인이 청년에 비해 발성속도가 느리며 이는 스마트기기의 음성인식 기능저하로 이어진다는 것을 확인할 수 있었다.
본 논문은 컴퓨터 사용에 미숙한 초보자나 키보드나 마우스를 사용할 수 없는 신체적인 조건을 가진 장애인 또는 PC사용에 미숙한 사용자들을 위해 기존의 인터페이스에 추가적으로 음성을 사용하여 더 효율적인 작업 환경을 만들기 위한 음성을 이용한 Window95 환경에서의 음성 인식 시스템 구현에 관한 것이다. 인터페이스 구현을 위해 사용되는 인식 알고리즘으로는 연결어 인식에 사용되는 OSDP[1] 알고리즘을 단독어 인식에 적용하여 사용하였다. 특징 벡터는 화자 독립적인 특성을 지닌 Perceptual Linear Predictive(PLP)[2] 13차 계수를 사용하였다. 인식 대상 어휘는 윈도우 사용자에게 자주 사용되는 60개의 명령어로 설정하였다. 인식된 후 그 결과는 구현된 시스템의 명령 실행 모듈로 전달되어 윈도우 상에서 실제 수행된다. 구현된 시스템에서는 노트북 내장 마이크를 사용하여 음성을 검출하였고 이를 위한 음성 구간 검출 알고리즘을 사용하였다. 기준 패턴은 20대 남성화자 9인이 2회 발성한 데이터를 이용하였고, 화자 독립으로 온라인 인식률은 91.71%이고, 오프라인 인식률은 96.4%의 인식률을 얻었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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