基于云計算平臺下語音信號處理技術的應用研究

吳劍英+杜勇+趙忠華

【摘要】 本文主要探究云計算平臺下的語音信號處理技術應用，在傳統(tǒng)的處理方式中，主要是通過單臺計算機來完成，而云計算模式下，通過MapReduce模型及SVM信號處理，可以將數(shù)據(jù)信息通過多臺計算機來完成，提升了準確率和效率。

【關鍵詞】 云計算平臺 SVM MapReduce模型

前言：

隨著科技的不斷發(fā)展，研究人員致力于通過機器來讀取人們的情感，加強人機交互能力[1]。而在人機交互中，語音信號處理技術是重要的手段。因此，探究云計算平臺下語音信號處理技術的應用具有重要的價值。

一、漢語語音識別特征

在現(xiàn)代語音識別系統(tǒng)中，神經(jīng)網(wǎng)絡、K近鄰法以及貝葉斯分類器均對情感的識別具有一定的效果[2]。而云計算模式下，對語音信號進行處理，是通過對短時能量相關特征參數(shù)、基音頻率相關特征參數(shù)以及共振峰頻率相關特征參數(shù)等參數(shù)的識別來完成，其可以對數(shù)據(jù)信號進行泛化處理，明確各種情感的信號波動變化，具有較高的準確率和處理效率。

二、MapReduce模型分析

MapReduce模型是將數(shù)據(jù)通過多臺計算機進行處理的過程，在節(jié)點的計算中，對各個計算機的記過進行合成，其主要過程包括以下幾種：Map、Partition、Sort以及Reduce等[3]。Map的執(zhí)行過程是將處理任務分配到多臺計算機中，Reduce的過程是對計算機的處理結果進行合成。在Map過程中，系統(tǒng)會將龐大的數(shù)據(jù)信息劃分為固定若干片段，將片段分解為鍵值對（K1，V1），之后會通過Hadoop平臺來分析相關任務，建立Map函數(shù)，通過鍵值對計算出相應的結果（K2，V2），根據(jù)計算結果，可以將數(shù)據(jù)進行排序。在Reduce過程中，計算系統(tǒng)會將Map計算結果進行綜合排序，通過輸入排序，可以獲取原始數(shù)據(jù)（K1，V1）。可見，在云計算平臺下，對MapReduce模型進行綜合應用分析，可以實現(xiàn)對語音信號的綜合處理，具有重要的應用價值。

三、SVM信號處理

在云計算的環(huán)境下，采用Hadoop平臺，可以實現(xiàn)并行計算，具有較高的效率及準確率。通過Reduce以及Map操作系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)處理，可以將分析任務分配到多臺計算機中進行，提升了系統(tǒng)的計算效率。在數(shù)據(jù)分析過程中，通過Map操作，可以對計算節(jié)點的數(shù)據(jù)進行向量計算，通過匯總，得出向量AIISVs，再通過模型的建立，可以求出測試結果 Rs，經(jīng)過Reduce處理獲取最終判定結果。在SVM信號處理中，其主要包括模型如下：第一，預處理過程，根據(jù)HDFS的需求，對數(shù)據(jù)進行分塊，分解數(shù)據(jù)塊，以此來分配到計算機中。第二，在建立模型時，需要初始化相關數(shù)據(jù)，通過RBF核函數(shù)進行綜合分析。第三，通過模型進行語音識別訓練，對測試數(shù)據(jù)進行優(yōu)化。通過SVM信號處理系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對語音信號的并行計算，提升了計算的準確率。

四、實驗論證

在云計算平臺下的語音信號處理中，通過實驗可以進行驗證。實驗主機為Name Node 型號，CPU是i5 4950處理器。內(nèi)存是8GB，硬盤位500GB，Hadoop的版本型號為1.02。在實驗中，采用千兆交換機進行連接，對漢語語言情感數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)進行綜合分析，在本次研究中，在數(shù)據(jù)庫中抽取憤怒、恐懼、愉悅以及平靜四個情緒數(shù)據(jù)，采用語音進行識別，共選取600條數(shù)據(jù)，基于云就是那平臺下的語音信號處理結果如表1所示。

從表1的數(shù)據(jù)中可以看出，語音識別的準確率在70%左右，基本可以滿足使用需求，另外，本次研究采用Hadoop集群平臺，在處理的過程中，加速比達到3.8.說明在云計算模式下，對語音信號進行處理，具有更高的效率。

五、結語

情感識別已經(jīng)成為現(xiàn)代人機交互的重要識別過程，本文主要對云計算平臺下的語音信號識別進行分析，通過提取相關參數(shù)，對模型進行泛化測試。另外，通過MapReduce模型及SVM信號處理，可以提升語音信號處理效率。經(jīng)過試驗論證，云計算模式下的語音信號識別準確率達到70%以上，具有較強的優(yōu)勢。

參 考 文 獻

[1]王鼎，錢科軍，高一丹，等.云計算平臺技術及其在電網(wǎng)調(diào)度中的應用[J].電網(wǎng)與清潔能源，2015，04：72-78.

[2]孟祥萍，周來，王暉，等.云計算技術在未來智能電網(wǎng)信息處理平臺中的應用[J].計算機測量與控制，2015，10：3508-3511.

[3]丁巖，楊慶平，錢煜明.基于云計算的數(shù)據(jù)挖掘平臺架構及其關鍵技術研究[J].中興通訊技術，2013，01：53-56.