JULIAN(1)                                               JULIAN(1)



NAME
       Julian   -  grammar-based  continuous  speech  recognition
       parser

SYNOPSIS
       julian [-C jconffile] [options ...]

DESCRIPTION
       Julian は数万語を対象とした有限状態文法に基づく連続音声 認
       識を行うことのできる，フリーの音声認識パーザです．記述文法
       を用いた2パス構成の段階的探索により数千語の語彙を用いた 高
       精度な認識を行うことができます．

       Julian  は Julius の派生版で，言語モデル以外の部分のほとん
       どをJuliusと共有しています．

       音声認識の実行には，認識対象とする文のパターンを記述した有
       限状態文法と音響モデルが必要です．文法の形式は独自形式で，
       このための作成用ツールが本パッケージに含まれています．音響
       モ デルは標準的な形式(HTK形式)を読み込め，また任意の単語・
       音韻単位を扱えます．このためユーザーは特定のタスクを対象と
       した音声認識システムを容易に構築することができます．音響モ
       デルの入手方法や文法の記述方法については，付属のドキュメン
       トを別途ご覧ください．

       認識対象としてマイク入力，録音済みの音声波形ファイルおよび
       特徴抽出したパラメータファイルに対応しています．語彙数の上
       限は 65,535 語です．

使用モデル
       Julian では以下のモデルを用います．


       音素モデル
                 音素HMM(Hidden Markov Model)を用います．音素モデ
                 ル(monophone)，  音  素  環  境  依  存  モ   デ
                 ル(triphone)，tied-mixtureモデル，phonetic tied-
                 mixture モデルを扱えます．音素環境依存モデルの場
                 合は単語間の依存関係も考慮されます． HTK のHMM定
                 義言語で書かれたHMM定義ファイルを読み込むこと が
                 できます．

       言語モデル
                 認 識 用文法の形式は独自の元で，作成用ツールが本
                 ツールに付属しています．文法は grammar ファイ ル
                 と  voca   ファ イルの２つからなります． grammar
                 ファイルでは，構文制約を単語のカテゴリを終端規則
                 としてBNF風に記述します．voca ファイルでは，その
                 カテゴリごとの単語の表記と読み（音素列）を定義し
                 ます．これをコンパイラ mkdfa.pl (1) を用いて決定
                 性有限状態オートマトンファイル(.dfa)と辞書ファイ
                 ル(.dict)に変換して，Julian に与えます．

音声入力
       Juliusと同様に，デバイスからの直接入力および音声ファイルの
       認識を行えます．マイクロフォン端子やDatLink(NetAudio)， お
       よびクライアントツール adintool を用いたネットワーク経由で
       の直接入力に対応しています．音声ファイルの 形 式 は  16bit
       WAVE   ファ イル（無圧縮）およびRAWファイル (16bit, BigEn-
       dian) です．コンパイル時にlibsndfileをリンクすることでさら
       に 多くの形式に対応可能です．また，HTK形式の特徴パラメータ
       ファイルで与えることもできます．

       注意：Julian内部で計算できる特徴量はMFCC_E_D_N_Zのみです．
       こ れ以外の特徴抽出を必要とするHMMを使う場合は，マイク入力
       や音声波形ファイル入力は使えません．その場合，HTKなどで 抽
       出した特徴パラメータファイルを与えるようにして下さい．

探索アルゴリズム
       Julian  の認識処理は2パス構成となっています．まず第1パスで
       は，与えられた文法よりも弱い制約規則を用いて高速かつ荒い認
       識を行います．ここでは文法規則からカテゴリ間の制約のみを抜
       きだしたカテゴリ対制約を用いて，LRビーム探索を行い ま す．
       第2 パ ス では第１パスの結果を元に本来の文法による再探索行
       い，高精度な解を高速に得ます．第２パスの探索は最適解が保証
       されるA*探索となります．

       音 素環境依存モデル(triphone)を用いたときは，第1パスおよび
       第2パスで単語間の 音 素 環 境 依 存 を 考 慮 し ま す． ま
       たtied-mixture やphonetic  tied-mixture モデルではGaussian
       pruningによる高速な音響尤度計算を行います．

       アルゴリズムの詳細に関しては別途関連文書をご覧ください．

OPTIONS
       以下のオプションで使用モデルやパラメータなどを指定します．
       コマンドライン上ですべて指定することもできますが， jconf設
       定ファイルとして１つのテキストファイル内にまとめて記述して
       おき，起動時に "-C" で指定することができます．

       ほとんどのオプションは Julius と共通です．
       Julian のみ：-dfa, -penalty1, -penalty2, -sp, -looktrellis
       Julius のみ：-nlr, -nrl, -d, -lmp, -lmp2,  -transp,  -sil-
       head, -siltail, -spdur, -sepnum, -separatescore

       以下は全てのオプションの説明です．

   音声入力ソース
       -input {rawfile|mfcfile|mic|adinnet|netaudio|stdin}
              音 声 デー タの入力ソースを選択する．それぞれ 'raw-
              file' は波形ファイル， adinnet' は adintool など の
              クライアントからのネットワーク経由入力，' stdin' は
              標準入力からの入力を指定する．

              サポートする音声波形ファイル形式は 16bit WAV(モノラ
              ル， 無圧縮)および RAW (16bit, モノラル, BigEndian)
              ．コンパイル時にlibsndfileがあればさらに多くの形 式
              が 扱える．実際にその実行バイナリでどの形式がサポー
              トされているかはオプション "-help" で確認できる．な
              お標準入力についてはWAVおよびRAWのみサポートする．
              (default: mfcfile)

       -filelist file
              (-input  rawfile|mfcfile 時) 認識対象のファイルが複
              数ある場合に，そのリストを与えてバッチ処理させる．

       -adport portnum
              (-input adinnet 時) adinnet で使用するポート番号．
              (default: 5530)

       -NA server:unit
              (-input netaudio時) 接続するDatLinkサーバ名とユニッ
              トID．netaudio 使用時必須．

       -zmean  -nozmean
              音 声 入 力時に，DC成分の除去を行うかどうかを指定す
              る． (default: 行わない (-nozmean))


       -nostrip
              録音デバイスによって生じることのある，録音開始時 あ
              るいは終了時の無効な 0 サンプルの自動除去を行わない
              ようにする．デフォルトは自動除去を行う．

       -record directory
              directory 以下に，認識された入力音声データを連番 で
              自 動保存する．音声データは切り出された一入力ごとに
              ファイルに記録される．ファイル名は，認識開始時の シ
              ステム時間を表す"年.月日.時分秒.wav" という名前で保
              存される．ファイル形式は WAV,16bit,monoral,無 圧 縮
              で ある．"-rejectshort"併用時は，棄却された入力も保
              存される．

       -rejectshort msec
              msec で指定されたミリ秒より短い入力を棄却し，認識を
              行 わ な い． モ ジュー ル モード時はクライアントに
              '<REJECTED REASON="..."/>' が出力され る．"-record"
              オ プション併用時は，このオプションにより棄却された
              入力も保存される．

   音声区間検出
       -cutsilence

       -nocutsilence
              入力音声に対して音声区間の検出を行うかどうかを明 示
              的 に指定．(default: mic または adinnet は ON, ファ
              イル入力は OFF)

       -lv threslevel
              波形の振幅レベルのしきい値( 0 - 32767)．振幅がこ の
              値 を越えると音声区間の開始とみなし，次にこの値を下
              回ったときに音声区間終了とする(default: 2000)．

       -zc zerocrossnum
              １秒あたりの零交差数のしきい値 (default: 60)

       -headmargin msec
              音声区間開始部のマージン．単位はミリ秒
              (default: 300)

       -tailmargin msec
              音声区間終了部のマージン．単位はミリ秒
              (default: 400)

   音響分析
       -smpFreq frequency
              音声のサンプリング周波数を Hz で指定する． あ る い
              は"-smpPeriod" でも指定可能．このサンプリング周波数
              は使用する音響モデルの学習条件と一致する必要があ る
              ことに注意すること．マイク入力および RAW ファイル入
              力時には，このサンプリング周波数を明示的に指定す る
              必要がある．"-fsize", "-fshift", "-delwin" で指定す
              る値にも注意すること．
              (default: 16000 (Hz = 625ns))．

       -smpPeriod period
              音声のサンプリング周期をナノ秒で指定する． あ る い
              は"-smpFreq" でも指定可能．このサンプリング周波数は
              使用する音響モデルの学習条件と一致する必要がある こ
              とに注意すること．マイク入力および RAW ファイル入力
              時には，このサンプリング周波数を明示的に指定する 必
              要がある．"-fsize", "-fshift", "-delwin" で指定する
              値にも注意すること．
              (default: 625 (ns = 16000Hz))．

       -fsize sample
              窓サイズをサンプル数で指定 (default: 400)．

       -fshift sample
              フレームシフト幅をサンプル数で指定 (default: 160)．

       -delwin frame
              デルタウィンドウ幅をフレーム数で指定 (default: 2)．

       -lofreq frequency
              MFCCフィルタバンク計算でバンド幅制限を行う：下限 の
              cut-off   周 波数値を指定する．"-hifreq" も参考のこ
              と．
              (default: -1 = disabled)

       -hifreq frequency
              MFCCフィルタバンク計算でバンド幅制限を行う：上限 の
              cut-off   周 波数値を指定する．"-lofreq" も参考のこ
              と．
              (default: -1 = disabled)

       -sscalc
              入力ファイル先頭の無音部を用いて，入力全体に対し て
              ス ペクトルサブトラクションを行う．各ファイルの先頭
              には一定時間の無音区間が含まれているとの前 提 の も
              と， ノ イ ズ の 推 定 を各ファイルの先頭から一定時
              間(-sscalclenで指定) のサンプルで行う．ファイル入力
              に対してのみ有効．

       -sscalclen
              "-sscalc"  でのファイル先頭の無音部の長さをミリ秒で
              指定 (default: 300)

       -ssload filename
              推定ノイズスペクトルをファイルから読み込み，それ を
              用 い て 入力に対してスペクトルサブトラクションを行
              う．推定ノイズスペクトルファイルはあらかじ め  mkss
              で作成する．マイク入力，adinnet入力では"-sscalc" で
              はなくこちらを使う必要がある．

       -ssalpha value
              "-sscalc", "-ssload" でのスペクトルサブトラクション
              の アルファ係数．大きいほど強く減じるが，歪みも大き
              くなる． (default: 2.0)．

       -ssfloor value
              スペクトルサブトラクションのフロアリング係数．減 じ
              た 結 果パワーが 0 以下になった部分スペクトルに対し
              て，原信号の係数倍の信号を割 り 当 て る  (default:
              0.5)．

   言語モデル(記述文法)
       -dfa dfa_filename
              文法の有限状態オートマトンファイル(.dfa)を指定する(
              必須)．

       -penalty1 float
              第１パスの単語挿入ペナルティを指定 す る  (default:
              0.0)

       -penalty2 float
              第 ２ パ スの単語挿入ペナルティを指定する (default:
              0.0)

   単語辞書
       -v dictionary_file
              単語辞書ファイル(.dict) (必須)．

       -spmodel {WORD|WORD[OUTSYM]|#num}
              文中の短いポーズに対応する音韻HMMの名前 を 指 定 す
              る．Julian で は， こ の 音韻のみの読みをもつ単語は
              「short pause word」として，認識において特別扱い さ
              れ る．すなわち，その単語の期待出現位置が文法で指定
              されているとき，実際の発話においてその位置にポー ズ
              が 現れなかった場合でもその単語をスキップしてうまく
              認識を進めることができる（この機能がなければ，そ の
              位 置にポーズが現れなかった場合文法誤りとなる）．こ
              の振る舞いは，発話における無意識の短時間ポーズの 出
              現をうまく取り扱うための機能である．
              (default: "sp")

              以下のいずれかの形式で指定する．

                                     例
           単語名                    <s>
           単語名[出力シンボル]   <s>[silB]
           #単語ID                   #14

            (単語番号は辞書ファイルの並び順に0番から)

       -forcedict
              辞 書中の誤り単語を無視して起動を続行する．エラーと
              なった単語エントリについては読み込みをス キッ プ す
              る． 辞書中の誤った単語エントリをスキップして起動を
              続行する．

   音響モデル(HMM)
       -h hmmfilename
              使用するHMM定義ファイル名(必須)．形式(ascii/binary)
              は自動判別される．

       -hlist HMMlistfilename
              HMMlist ファイル名．triphone体系のHMM使用時に必須で
              ある．

              このファイルは，辞書の音素表記 か ら 生 成 し た 論
              理triphone名からHMM定義名への写像を与える．詳細は付
              属ドキュメントを参照のこと．

       -iwcd1 {best N|max|avg}
              triphone使用時，第1パスの単語間triphoneの音響尤度計
              算方法を指定する．

              best N: 同コンテキストtriphoneの上位N個の平均値
              max: 同コンテキストtriphoneの最大値
              avg: 同コンテキストtriphoneの平均値 (default)

       -force_ccd / -no_ccd
              単 語間の音素環境依存を考慮するかしないかを明示的に
              指定する．指定がない場合はモデルの名前定義から推 察
              す る．なおtriphone以外で -force_ccd を指定したとき
              の動作は保証されない．

       -notypecheck
              入力特徴パラメータの型チェックを無効にする．
              (default: チェック有効)

   音響尤度計算
       Gaussian pruning は tied-mixture の音響モデルを使用時に 自
       動 的に有効になる． tied-mixtureでない通常のモデルの場合デ
       フォルトで無効となるが，"-gprune" オプションを明示的に指定
       す る ことで，tmix以外のモデルに対しても適用できる． Gaus-
       sian Selection の使用には mkgshmm で変換されたモノフォンモ
       デルが必要である．

       -gprune {safe|heuristic|beam|none}
              Gaussian pruning の手法を指定する．
              (default:  tied-mixture  モデルでは 'safe' (標準版)
              'beam' (高速版)，それ以外では 'none')

       -tmix K
              Gaussian pruning 使用時に，コードブックごとに上 位K
              個のガウス分布を計算する．この K を指定する．小さい
              ほど計算が速くなるが，音響尤度の誤差が大き く な る
              (default: 2)

       -gshmm hmmdefs
              Gaussian Mixture Selection 用のモノフォン音響モデル
              を指定する． GMS用モノフォンは通常のモノフォンか ら
              mkgshmm(1) によって生成できる．
              デフォルトは指定無し(GMSを使用しない)．

       -gsnum N
              GMS 使用時，全モノフォンの状態の中から上位 N 個の状
              態のみトライフォンを計算する (default: 24)

   単語間ショートポーズ
       -iwsp  (マルチパス版のみ)より短時間のcontext-freeな単語 間
              の 無音への対応を有効にする．具体的には，辞書中の全
              単語の読みの末尾にスキップ可能なショートポーズモ デ
              ル を付加する．付加されたモデルはコンテキストの計算
              からは除外される．付加するモデルは "-spmodel" で 指
              定されたモデル．詳細は別ドキュメントを参照のこと．

   探索パラメータ（第1パス）
       -b beamwidth
              第1 パスのビーム幅．HMMのノード数で指定する．この値
              は第1パスの解探索の幅を決める値で，認識処理時間に大
              き な影響を持つ．値を小さくすることで探索範囲を狭め
              て認識処理を早く終わらせることができるが，探索の 失
              敗 による認識誤りが増大する．値が大きいほど安定した
              結果が得られるが，幅にほぼ比例して処理時間とメモ リ
              量を消費する．

              default値：モデルによって変化する
                400 (monophone 使用時)
                800 (triphone,PTM 使用時)
               1000 (triphone,PTM,engine=v2.1)

       -1pass 第1パスのみ実行する．

       -realtime

       -norealtime
              第1パスを実時間処理するかを明示的に指定する．デフォ
              ルトは，ファイル入力について OFF (-norealtime)， マ
              イ ク・NetAudio・ ネッ ト ワー ク 入 力 について ON
              (-realtime)．このオプションは CMN と密接な関係に あ
              る：OFF の際は CMN は１入力ごとにそれ自身から計算さ
              れるが，ON の場合は直前の５秒分の入力の値を常に用い
              る．-progout も参照のこと．

       -cmnsave filename
              認識中に計算したCMNパラメータをファイルへ保存する．
              保存は一入力認識のたびに行われる．すでにファイル が
              ある場合は上書きされる．


       -cmnload filename
              初期CMNパラメータをファイルから読み込む．ファイルは
              "-cmnsave" で保存したファイル．これによってマイク入
              力やネットワーク入力においても起動後の入力第1発話か
              らCMNを適用できる．

   探索パラメータ（第2パス）
       -b2 hyponum
              第２パスのビーム幅．仮説数で指定する．第２ パ ス 中
              に， 仮説の単語長ごとに展開数がカウントされ，値がこ
              の数を越える仮説が展開されたらそれより短い仮説を そ
              の 後展開しないようにする．探索失敗を防いで認識率を
              保つ効果がある．
              (default: 30)

       -n candidate_num
              この数の文仮説が得られるまで探索を続ける．得られ た
              仮 説はスコアで再ソートされ、上位順に出力される． (
              参考：-outputオプション)．

              Juliusでは第2パスの探索の最適性は厳密には保証されな
              い ため，最尤候補が常に最初に得られるとは限らない．
              この値が大きいほど真の最尤仮説が得られる可能性が 高
              く な る が， 長 く 探 索するため処理時間は大きくな
              る．(default: 1)

              default値：エンジン設定(--enable-setup=)に依存
                10  (standard)
                 1  (fast,v2.1)

       -output N
              "-n"オプションで指定した仮説数のうち，上位N個を出力
              する
              (default: 1)．

       -cmalpha float
              単語の確信度計算におけるスムージング係数 alpha を指
              定する．
              (default: 0.05)

       -sb score
              スコアエンベロープの幅．各フレームごとに，それま で
              の 最大スコアからこの幅以上離れた部分についてはscan
              しない．値を小さくすることで第２パスの認識速度が 速
              くなるが，その分計算誤りが起こる可能性が高くなる．
              (default: 80.0)

       -s stack_size
              解 探索中にスタックに保持する仮説の最大数．値が大き
              いほど安定した結果が得られるが必要メモリ量 が 増 え
              る．(default: 500)

       -m overflow_pop_times
              解 探索打ち切りと判断する展開仮説数のしきい値．展開
              された仮説数がこの数を越えたとき，そこで探索を打 ち
              切 る．値が大きいほどあきらめずに探索を続けるが，探
              索失敗時の処理時間は長くなる．(default: 2000)


       -lookuprange nframe
              単語展開時に前後何フレームまでみて展開単語を決め る
              か を指定する．短い単語の脱落防止に効果があるが，値
              が大きいと展開仮説が増えるため遅くなる．
              (default: 5)


       -looktrellis
              単語展開を文法が予測する単語集合ではなく，第1パスで
              そ の時間に残った単語に絞る．第２パスが若干速くなる
              可能性があるが，特に大語彙では高速化の効果が期待 で
              きるが，誤りが増大する可能性も大きくなる．

   Forced alignment
       -walign
              認識結果に対して，単語単位のViterbiアラインメントを
              行う．単語ごとにマッチした区間，およびフレームご と
              の平均音響尤度が出力される．

       -palign
              認識結果に対して，音素単位のViterbiアラインメントを
              行う．音素ごとにマッチした区間，およびフレームご と
              の平均音響尤度が出力される．

       -salign
              認識結果に対して，状態単位のViterbiアラインメントを
              行う．状態ごとにマッチした区間，およびフレームご と
              の平均音響尤度が出力される．

   サーバーモジュールモード
       -module [port]
              サー バーモジュールモードで起動する．起動後はクライ
              アントからのtcpip接続を待ち，クライアントからのコマ
              ン ドの処理およびクライアントへの認識結果や入力トリ
              ガ情報を送信する．複数文法認識は こ の サー バー モ
              ジュー ルモードでのみ使用することができる．詳細は関
              連ドキュメント参照のこと．ポート番号のデフォルト は
              10500 である．サンプルのクライアントとして jcontrol
              が付属している．

       -outcode [W][L][P][S][C][w][l][p][s]
              サーバーモジュールモード時に，クライアントへ送信 す
              る認識結果の内容を指定する．それぞれ 'W' は単語の通
              常の出力文字列，'L' は文法エント リ，'P'   は 音 素
              列，'S'  はスコア，'C'は信頼度を表す．大文字は第2パ
              ス，小文字は第 1パスに対応する．例えば第２パスの 単
              語 と音素列のみを送信したい場合は， "-outcode WP"の
              ように指定する．

   メッセージ出力
       -quiet 音素列やスコアを省略して，ベストの仮説の単語列だ け
              出力する．

       -progout
              第1パスの途中結果を一定時間おきに漸次出力する．

       -proginterval msec
              -progout 時の出力インターバルを指定(単位：msec)

       -demo  "-progout -quiet" に同じ．

   その他
       -debug デバッグ用内部メッセージを出力する．

       -C jconffile
              jconf設定ファイルを読み込む．これらの実行時オプショ
              ンをあらかじめ記述して読み込ませることができる． ま
              た，あるjconf設定ファイル内でこのオプションにより他
              のjconf設定ファイルを include することができる．

       -setting
              プログラム名・コンパイル時刻・コンパイル時オプ ショ
              ンを表示して終了する．

       -help  簡単なオプション一覧を表示後終了する．

EXAMPLES
       使用例については付属のチュートリアルをご覧下さい．

NOTICE
       jconf 設定ファイル内でのファイルパスの指定について：ファイ
       ルを相対パスで指定する場合，それは実行時のカレントディレク
       トリではなく，そのjconf ファイルが置いてある場所からの相対
       パスとして解釈されます．注意してください．

SEE ALSO
       julius(1), jcontrol(1), adinrec(1), adintool(1), mkdfa(1),
       mkgsmm(1), wav2mfcc(1), mkss(1)

       http://julius.sourceforge.jp/

DIAGNOSTICS
       正常終了した場合， Julian は exit status として 0 を返しま
       す．エラーが見付かった場合は異常終了し， exist status とし
       て 1 を返します．

       入力ファイルが見つからない場合やうまく読み込めなかった場合
       は，そのファイルに対する処理をスキップします．

BUGS
       Julian で使用できるモデルのサイズやタイプには若干の制限 が
       あります．詳しくはパッケージに付属のドキュメントを参照して
       ください．

       バグ報告・問い合わせ・コメントな ど は  julius@kuis.kyoto-
       u.ac.jp   ま たは julius@is.aist-nara.ac.jp までお願いしま
       す．

COPYRIGHT
       Copyright (c) 1991-2004 京都大学
       Copyright (c) 2000-2004 奈良先端科学技術大学院大学

AUTHORS
       Rev.1.0 (1998/07/20)
              河原 達也  と  李 晃伸 (京都大学)
              が設計を行いました．


       Rev.2.0 (1999/02/20)

       Rev.2.1 (1999/04/20)

       Rev.2.2 (1999/10/04)

       Rev.3.1 (2000/05/11)
              李 晃伸 (京都大学)
              が実装しました．

       Rev.3.2 (2001/08/15)

       Rev.3.3 (2002/09/11)

       Rev.3.4 (2003/10/01)

       Rev.3.4.1 (2004/02/25)

       Rev.3.4.2 (2004/04/30)
              李 晃伸 (奈良先端大)
              が主に実装しました．

THANKS TO
       このプログラムは Rev.3.1 まで京都大学音声メディア研究室(旧
       堂 下 研)において開発されました．Rev.3.2 より以降は Julius
       と統合され，「情報処理学会 連続音声認識コンソーシアム」 に
       おいて公開されています．

       Windows Microsoft Speech API対応版は住吉貴志氏(京都大学)の
       手によるものです．

       さまざまな助言・コメント・御指導いただく関係者各位に深く感
       謝いたします．



                              LOCAL                     JULIAN(1)
