語音信號處理 第4版 第13章 多模態(tài)語音信號處理 思考題答案

第13章多模態(tài)語音信號處理思考題答案為什么要進行多模態(tài)語音信號處理?其優(yōu)點和面臨的挑戰(zhàn)各包括哪些方面?多模態(tài)語音信號處理的必要性：視覺信息以及其他生理心理相關(guān)的信息在語音感知中具有比較重要的作用，這些信息可以作為輔助，降低語音在編碼、傳輸、接收等過程中所受到的噪聲干擾，消除語音歧義，避免了只進行單一語音信號處理而帶來的片面性。面臨的挑戰(zhàn)：首先，由于語音信號和以圖像為代表的其他模態(tài)信號在結(jié)構(gòu)、時頻域變化范圍等多個方面差別較大，因此針對各個模態(tài)所采用的特征提取方法也存在著顯著差異性；其次，尋找特征之間的內(nèi)在邏輯、語義關(guān)聯(lián)關(guān)系，將其充分融合，對于完成后續(xù)任務(wù)也具有十分重要的影響；最后，在經(jīng)過了多模態(tài)信息融合后，需要利用融合后的特征或是決策信息完成最終的語音信號處理任務(wù)。其中需要重點考慮的是選用何種處理模型或是方法，以及如何來客觀評價多模態(tài)語音信號處理任務(wù)的實際性能。在不同模態(tài)數(shù)據(jù)融合過程中，主要分為哪兩種方式?各自的特點是什么?前期融合：在特征層面進行融合，優(yōu)勢在于它可以捕捉不同模態(tài)之間的相關(guān)性，使得最終語音增強系統(tǒng)的魯棒性更好，而其缺點在于視覺特征和語音特征本質(zhì)是不同的。后期融合：在決策層進行融合，可以最大限度地保留現(xiàn)有單模態(tài)語音信號處理的架構(gòu)?；贑NN的視覺輔助語音增強的主要步驟是什么?首先，分別使用CNN來提取視頻中的嘴唇區(qū)域特征和帶噪語音特征；接著，通過融合網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)視頻中的嘴部特征和帶噪語音特征的深度融合；最后，在輸出層生成增強后的語音，同時完成視頻幀的重建?；诠β识M制掩模的視覺輔助語音增強具有哪三個特點?（1）采用功率二進制掩模，從視覺信息中得到語音信號的粗略表示，有效支撐了語音增強。（2）模型中有一個基于門控網(wǎng)絡(luò)的后向增強體系結(jié)構(gòu)，提供了語音和視覺信息之間的松散耦合，在這種架構(gòu)下，系統(tǒng)性能仍由語音模態(tài)進行主導，而視覺信息僅提供輔助貢獻。為什么要研究視覺信息輔助的語音合成?其主要包括哪些典型方法?在一些視頻中，語音可能是部分損壞的，甚至是無聲的。在該情況下直接通過單一語音合成方法來彌補缺損難度是很大的。典型方法：基于聲碼器的無聲視頻語音合成方法和基于端到端的視覺輔助語音合成。在基于視覺引導注意力的語音識別方法中，采用了何種方式打通視覺與語音兩個模態(tài)間的壁壘?在特征提取完成后，通過視覺引導注意力融合來打通兩個模態(tài)間的壁壘，其進一步包含視覺引導注意力以及雙通道融合兩個過程?；贖MM的雙模態(tài)視覺信息輔助的語音識別，為什么要引人深度數(shù)據(jù)?由于每個說話人的嘴唇尺寸不一，以及受到環(huán)境、設(shè)備等因素影響，都使得唇語識別效果受到一定程度的影響。深度數(shù)據(jù)重構(gòu)的左側(cè)唇與右側(cè)唇包含一定的言語信息，可以進一步輔助進行語音識別。在融合運動學特征和聲學特征的語音情感識別方法中，包含哪些關(guān)鍵步驟?有兩種框架：特征級融合和決策級融合特征級融合：首先，將聲學和運動學原始數(shù)據(jù)輸入特征提取網(wǎng)絡(luò)，分別提取出兩個模態(tài)的特征。然后，將提取出的兩個模態(tài)的特征按照設(shè)定的權(quán)重規(guī)則，加權(quán)串聯(lián)為融合特征。最后，將融合特征輸入分類器進行情感識別。決策級融合：首先，提取相應(yīng)的情感語音聲學特征和運動學特征，并分別送入各自的識別網(wǎng)絡(luò)。然后，根據(jù)預先設(shè)定的融合策略，將各網(wǎng)絡(luò)的決策結(jié)果進行融合，得到最終結(jié)果。在融合視頻、文本線索的語音情感識別方法中，定向多模態(tài)注意力模塊的作用是什么?通過計算語音、視頻、文本三個模態(tài)間的注意力，學習不同模態(tài)的相互作用。最終用于挖掘視頻幀和文本信息中隱藏語音情感信息，可以有效輔助實施語音情感識別腦電輔助的語音情感識別方法的總體架構(gòu)是什么?首先，對情感語音