Brevet FR2685529A1 — publié le 19930625

Circuit de reconnaissance de la parole La présente invention concerne un circuit de reconnaissance de la parole tel que défini dans le préambule de la revendication principale. Un tel circuit est connu, par exemple, par l'article "Recent achievements in speech processing technologies and their applications" de M. Immendoerfer et E. Mumolo, publié dans "Electrical communication"; vol. 62, No 3/4, 1988. Fondamentalement, la reconnaissance de la parole est accomplie en comparant la configuration de parole particulière à reconnaître à des configurations de paroles connues. La complexité de la comparaison peut être réduite en prenant des extraits des configurations de parole (c'està-dire en obtenant des vecteurs caractéristiques). En même temps, on peut prendre en compte les variantes de prononciation. Le but est de réaliser une sélection aussi fiable que possible à partir d'autant de mots de référence que possible dans une période de temps prédéterminée. L'article d'Electrical Communication" précédemment mentionné comprend une courte introduction théorique. Des améliorations dans la reconnaissance de la parole peuvent être obtenus par des perfectionnements méthodologiques, tels qu'une statégie de comparaison mieux appropriée, et par l'utilisation de dispositifs matériels plus rapides. La présente invention conduit à un matériel plus rapide en fournissant un circuit de reconnaissance de la parole selon la conception revendiquée aux revendications 1 ou 2. Elle est basée sur la constatation que l'accès à la mémoire de données, particulièrement aux données de mots de référence, limite la vitesse du système. Même l'utilisation de RAM dynamiques (DRAM) à très grande vitesse ne permet pas d'éviter que l'unité de traitement à commande par programme ait à attendre, en tenant compte de ce que des améliorations futures résultant du progrès technologique influenceront de la même façon toutes les composantes de circuit. Les RAM vidéo (VRAM) sont conçues pour enregistrer temporairement le contenu d'un écran sous forme numérique. L'accès en entrée et l'accès en sortie sont possibles indépendamment l'un de l'autre, usuellement via au moins deux ports indépendants. En un port au moins, le signal devant être transféré à l'écran sans rester plus longtemps en enregistrement temporaire peut être transféré à l'extérieur. A cette fin, les groupes de données de, par exemple, 16 éléments d'image successifs sont lus dans la mémoire en parallèle et transférés usuellement à quatre registres tampons pour être fournis en sortie à partir de ces derniers sous forme série, au rythme d'horloge élevé nécessaire. Au moins dans ce mode de sortie rapide, l'accès aux emplacements de mémoire individuels est imposssible. Ceci constitue l'une des différences essentielles entre les DRAM et les VRAM. Une autre différence essentielle réside dans les deux ports indépendants au moins des VRAM. Ceux-ci sont nécessaires non seulement pour séparer dans le temps les accès d'entrée et de sortie, mais aussi pour écrire l'image dans la mémoire dans un format complètement différent, éventuellement même élément d'image par élément d'image et à un rythme complètement différent. Les RAM vidéo sont décrites, par exemple, dans un article de M. Bromba et al, publié dans "Funkschau", No 22/1991, pages 75-79. La reconnaissance de parole nécessite aussi un accès rapide, non pas à des éléments de données individuels, mais à des enregistrements de données entiers, c'est-à-dire à toutes les données associées à un mot de référence. En outre, il est souhaitable que la sortie des données des mots de référence ne soit pas perturbée par des entrées, c'est-àdire que deux ports séparés doivent être disponibles. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, l'unité de traitement est divisée en deux parties, un microprocesseur et un processeur de parole, et le processeur de parole est connecté directement à un port de la RAM vidéo. La division d'unités de traitement à commande par programme en deux parties, une partie non spécifique de l'application, c'est-à-dire un microprocesseur pour la commande de séquence, et une partie spécifique de l'application, c'est-à-dire un processeur de parole pour accomplir les fonctions spécifiques de la reconnaissance de la parole, obéit à une pratique courante, y compris dans les systèmes de reconnaissance de la parole, comme représenté à la figure 3 de l'article d'"Electrical Communication". Dans celui-ci, il est prévu un microprocesseur et une puce de gauchissement temporel dynamique qui effectuent ensemble la reconnaissance de la parole. Un important aspect du mode de réalisation préféré de l'invention est la liaison de données directe entre la mémoire de données et le processeur de parole. L'invention apparaîtra plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation en se référant aux figures annexées qui représentent: - la figure 1, un système de traitement de la parole, et - la figure 2, un circuit de traitement de la parole conforme à l'invention pour le système de traitement de la parole de la figure 1. Le système de traitement de la parole de la figure 1, qui correspond à celui que représente la figure 1 de l'article d"'Electrical Communication", comprend une unité de processeur de signal SPU, un circuit de reconnaissance de la parole DTWU employant la méthode DTW (Dynamic Time Warping, c'est-à-dire gauchissement temporel dynamique), une unité de microprocesseur MPU, ainsi qu'un calculateur personnel PC. Une unité de processeur de signal SPU, un circuit de reconnaissance de la parole DTWU, et une unité de microprocesseur MPU sont interconnectées par un bus de traitement de la parole SPB. L'unité de microprocesseur MPU est connectée au calculateur personnel PC via un bus de calculateur personnel PCB. Sont connectés à l'unité de processeur de signal, un microphone Mic, un haut-parleur LS, et une ligne PCM bidirectionnelle pour l'entrée et la sortie de parole. Dans le circuit de reconnaissance de la parole DTWU, un signal de parole entré par le microphone Mic ou via la ligne PCM est soumis à un processus de reconnaissance de la parole sous la commande de l'unité de microprocesseur MPU et le résultat est transféré via l'unité de microprocesseur MPU au calculateur personnel PC. Le PC engendre une réponse à cette entrée de parole. Cela peut être une sortie sous la forme de caractères graphiques via une imprimante ou un écran, une sortie en Braille, la reproduction symbolique de signes du langage des sourds-muets ou une réponse en mots parlés au moyen de MPU, SPU et du haut parleur LS ou de la ligne PCM. La réponse en mots parlés peut être une traduction, une réponse, ou une question qui nécessite une réponse avant que le logiciel puisse continuer. Elle peut être aussi le démarrage de tout processus, tel que la numérotation d'un numéro dans un téléphone. La figure 2 représente la construction interne du circuit de reconnaissance de la parole DTWU conforme à l'invention. Le circuit de reconnaissance de la parole DTWU contient un processeur de parole DTWC, une mémoire de données DM et une mémoire de programme PM. Strictement, il comprend aussi le MPU (non représenté à la figure 2), puisque le processeur de parole DTWC ne peut accomplir la reconnaissance de parole qu'avec le MPU. Le processeur de parole DTWC et le MPU forment une unité de traitement à commande par programme dans laquelle le MPU est responsable de la commande de séquence, tandis que le processeur de parole DTWC se charge des fonctions spécifiques de reconnaisance de la parole. La mémoire de programme PM n'est pas spécifiquement conçue pour l'invention. Les mémoires de programme ont fréquemment une zone de bootstrap (démarrage), mise en oeuvre dans une ROM, une PROM ou une EPROM, et une zone de RAM qui doit être chargée à l'aide de la zone de bootstrap. La mémoire de données DM et une RAM vidéo ou au moins une mémoire ayant l'architecture d'une RAM vidéo. Des exemples de telles RAM vidéo sont le modèle TMS 44C251 de Texas Instruments et le modèle SDA 9251X de Siemens. Ce qui est typique des RAM vidéo est la présence de deux ports indépendants au moins, PA et PB, par lesquels la même mémoire peut être accédée. Un de ces ports au moins, PA, permet une sortie série très rapide. Pour multiplier le nombre de bits par mot de données ou le nombre de mots de données adressables, ces RAM vidéo, telles que d'autres mémoires, peuvent être montées en cascade selon les besoins. Le port PA est connecté directement au processeur de parole DTWC via des lignes de données Data. Le port PB, de même que les entrées et sorties de la mémoire de programme PM sont connectées par des lignes de données additionnelles Data à un port de données additionnel du processeur de parole DTWC et, via le bus de traitement de parole SPB, au MPU. Sont également prévues des lignes d'adresse Addr et des lignes de commande Contr. du processeur de parole DTWC et du MPU, via le bus de traitement de parole SPB au processeur de parole DTWC. Par le remplacement de la mémoire RAM dynamique (DRAM) couramment utilisée par une mémoire RAM vidéo et par l'utilisation des sorties série à très grande vitesse du port PA de celle-ci, on obtient un système de reconnaissance de la parole fonctionnant sans temps d'attente. Le deuxième port PB sert à l'entrée de résultats intermédiaires dans la mémoire de données et à charger celle-ci au démarrage. REVENDICATIONS 1/ Circuit de reconnaissance de la parole comprenant une unité de traitement à commande par programme (DTWC, MPU), une mémoire de programme (PM) et une mémoire de données (DM) caractérisé en ce que la mémoire de données est une mémoire ayant l'architecture d'une mémoire (RAM) vidéo. 2/ Circuit de reconnaissance de la parole comprenant une unité de traitement à commande par programme (DTWC, MPU), une mémoire de programme (PM) et une mémoire de données (DM, caractérisé en ce que la mémoire de données est une mémoire ayant au moins deux ports indépendants (PA, PB) à partir desquels la même mémoire peut être accédée et au moins un (PA) d'entre eux qui permet une sortie série très rapide d'enregistrements de données complets. 3/ Circuit de reconnaissance de la parole conforme à la revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'unité de traitement (DTWC, MPU) consiste en un microprocesseur (MPU) pour la commande séquentielle et un processeur de parole (DTWC) pour l'accomplissement des fonctions spécifiques de reconnaissance de la parole et en ce que le processeur de parole (DTWC) est connecté directement à un port (PA) de la mémoire de données (DM).