TWI470588B - 用於對失聰者將口語轉譯成手語的系統 - Google Patents
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Description
本發明係有關於一種用於對失聰者將口語轉譯成手語(sign language)的系統。
手語係賦予能以視覺感知之手勢的名稱,其基本上是利用雙手配合臉部表情、嘴部表情、以及姿勢而達成。手語具有其本身的文法結構,因為手語無法被逐字地轉換成口語。尤其是可以使用手語同時傳送多重片段的資訊,而口語則係由連續片段之資訊所構成,意即聲音和語句。
口語對手語之轉譯係透過手語翻譯員執行,與外語翻譯者相當,其係在一全日制的學習計畫中接受訓練。對於視聽媒體而言(特別是電影及電視),將電影及電視聲音轉譯成失聰者的手語存有極大的需求,但由於欠缺足夠數量的手語翻譯員而難以滿足所需。
本發明之技術問題在於將口語翻成手語之轉譯自動化,以在沒有真人翻譯服務時使用。
依據本發明,此技術問題之解決係藉由申請專利範圍第1項中之特徵部分。
依據本發明之系統之有利實施例及發展而界定於申請專利範圍之附屬項。
本發明之基本構想係一方面將例如德文標準語言之口語的語句及語法之文字資料儲存於資料庫中,且另一方面將手語中對應意義之視訊資料序列儲存於資料庫中。因此,該資料庫包含一視聽語言詞典,其中針對口語的語句及/或用詞提供對應的手語影像或視訊序列。針對口語翻成手語之轉譯,一電腦通連於該資料庫,其中文字資訊(特別是亦可由轉換成文字的一視聽信號之語音成分組成)被饋入該電腦。對於口語內容,上述語音成分之聲調(音韻)及音量被盡可能地加以分析以滿足語義偵測之所需。對應至饋入的文字資料的視訊序列由該電腦自該資料庫讀出並被連結至一完整視訊序列。此可被獨自重製(例如針對收音機節目、播客(podcast)或類似項目),或者例如被饋入一影像疊覆裝置(image overlay),其將該等視訊序列以"子母畫面(picture in picture)"的形式疊覆於原始的視聽信號中。藉由播放速度的動態調整,可以使該二個影像信號彼此同步。因此,口語及手語之間的較大時間延遲在"在線(on-line)"模式可以縮減而在"離線(off-line)"模式可以大幅避免。
由於個別文法結構間的初始手部狀態必須是可辨認以理解手語,故初始手部狀態之視訊序列被進一步以詮釋資料(metadata)之形式儲存於資料庫中,其中初始手部狀態之視訊序列在轉譯期間被插入手語的文法結構之間。除了初始手部狀態之外,個別語段間的轉變在獲得流暢的"視覺"言語效果上扮演一個重要的角色。針對此目的,其可以藉由所儲存有關初始手部狀態和轉變時的手部狀態之詮釋資料計算對應的交叉衰落(crossfade),以使得手的位置在從一個語段到下一語段的轉變處能夠無間隙地跟隨。
在圖1中,參考標號10代表一資料庫,其被構建成一視聽語言詞典,其中針對口語之語句及/或用詞以視訊序列(片段)之形式儲存一手語之對應影像。透過一資料匯流排11,資料庫10與一電腦20通連,電腦20以口語的語句及/或用詞的文字資料來定址資料庫10,並予以儲存於其中對應於手語之視訊序列讀出至其輸出線21上。此外且較佳為,在資料庫10中可以儲存手語的初始手部狀態的詮釋資料(定義個別手勢的轉變位置,且以轉變序列之形式)插入於個別手勢的連續視訊序列之間。在以下內容中,所產生的視訊及轉變序列均統稱為"視訊序列"。
在圖2所示一第一實施例中,針對所產生視訊序列之處理,被電腦20讀出至輸出線21上的視訊序列被直接或在居間儲存於一視訊記憶體("序列記憶體")130後而透過其輸出131以饋入一影像疊覆裝置120。此外,儲存於視訊記憶體130中的視訊序列可透過記憶體130之輸出132顯示於一顯示器180上。儲存視訊序列通往輸出131及132之輸出受一控制器140所控制,該控制器140透過一輸出141連接至記憶體130。另外,來自將一視聽信號在輸出端111處轉換成一標準類比電視信號之一電視信號轉換器110的類比電視信號被饋入影像疊覆裝置120中。影像疊覆裝置120將讀出之視訊序列插入該類比電視信號中,例如以"子母畫面"(縮寫為"PIP")之形式。如此產生於影像疊覆裝置120之輸出端121處的"PIP"電視信號依據圖2而自一電視信號傳送器150透過一類比傳輸路徑151被傳送至一接收器160。接收之電視信號50在一重製裝置170(顯示器)上進行重製期間,可以同時觀看該視聽信號的影像成分以及與其分離之一手語轉譯之手勢。
在圖3所示一第二實施例中,針對所產生視訊序列之處理,被電腦20讀出至輸出線21上的視訊序列直接或在居間儲存於一視訊記憶體("序列記憶體")130後而透過其輸出131以饋入一多工器220。此外,包含分離資料頻道之數位電視信號(多工器220於其中插入視訊序列)從電視信號轉換器110透過其輸出112而被饋入多工器220。在多工器220之輸出221處,經過上述過程之數位電視信號又經由一電視傳送器150透過一數位傳輸路徑151被傳送至一接收器160。接收的數位電視信號50在一重製裝置170(顯示器)上進行重製期間,可以同時觀看該視聽信號的影像成分以及與其分離之一手語轉譯之手勢。
如圖3所示,視訊序列21可以自記憶體130(或者是直接從電腦20)透過一獨立的第二傳輸路徑190(例如透過網際網路)被進一步傳送至一使用者。在此情況下,並未發生由多工器220將視訊序列插入數位電視信號之中。更確切說,使用者透過該獨立的第二傳輸路徑190所接收到的視訊序列和轉變序列是可以隨使用者的需求並透過一影像疊覆裝置200而插入由接收器160所接收的數位電視信號中,且手勢可以被以子母畫面之形式重製於顯示器170上。
顯示於圖3中的另一替代係所產生的視訊序列21透過該第二傳輸路徑190而被個別地播放(廣播或串流)或者透過視訊記憶體130之一輸出133而被提供用以一擷取(例如提供予一有聲書(audio book) 210)。
取決於視聽信號所產生或導出之形式,圖1以一實例顯示將文字資料饋入電腦20中之一離線形式和一在線形式。於在線形式中,視聽信號藉由一攝影機61及一語音麥克風62產生於一電視或電影工作室中。透過語音麥克風62之一聲音輸出64,視聽信號的語音成分被饋入一文字轉換器70以將口語轉換成包含該口語的語句及/或用詞的文字資料並從而產生一中介格式。接著,該文字資料透過一文字資料線71被傳送至電腦20,用以定址該手語在該資料庫10中的對應資料。
在使用工作室60中所謂的"提詞機(telepromter)"90(一講演者利用以自一監視器讀取待說出之文字)的情況中,提詞機90之文字資料透過連線91被饋入文字轉換器70或者透過連線91被直接饋入(圖中未顯示)電腦20。
在離線形式中,舉例而言,視聽信號之語音成分在一影片掃描器80之音訊輸出81處被掃描,以將一影片轉換成一電視聲音信號。不使用一影片掃描器80,亦可以針對視聽信號提供一碟片儲存媒體(例如DVD)。被掃描視聽信號之語音成分從而被饋入文字轉換器70中(或是另一個未明確顯示的文字轉換器),其配合電腦20而將口語轉換成包含該口語之語句及/或用詞的文字資料。
來自工作室60或影片掃描器80的視聽信號可進一步較佳地透過其輸出65或82而被儲存於一信號記憶體50上。透過其輸出51,信號記憶體50將儲存之視聽信號饋入電視轉換器110,其從饋入之視聽信號中產生一類比或數位電視信號。理所當然地,其亦有可能將視聽信號自工作室60或影片掃描器80直接饋入電視信號轉換器110中。
在無線電信號之情形,上述說明均類似地適用,除了視訊信號與音頻信號無並行存在。於在線模式中,音頻信號透過麥克風62被直接記錄並透過64饋入文字轉換器70中。在離線模式中,一音頻檔案(可以任何格式存在)之音頻信號被饋入文字轉換器中。針對具有手勢的視訊序列與並存視訊序列間之同步最佳化,可選擇性地連接一邏輯100(例如一訊框速率轉換器)以利用來自原始音頻信號及視訊信號的時間資訊(位於攝影機輸出63處的攝影機61時間戳記),以動態改變(加速或減速)來自電腦20的手勢視訊序列和來自信號記憶體50的原始視聽信號二者的播放速度。針對此目的,邏輯100的控制輸出101連接至電腦20及信號記憶體50二者。藉由此同步,口語及手語之間的較大時間延遲在"在線"模式可縮減而在"離線"模式可大幅避免。
10...資料庫
11...資料匯流排
20...電腦
21...輸出線
50...信號記憶體
51...輸出
60...工作室
61...攝影機
62...語音麥克風
63...攝影機輸出
64...聲音輸出
65...輸出
70...文字轉換器
71...文字資料線
80...影片掃描器
81...音訊輸出
82...輸出
90...提詞機
91...連線
100...邏輯
101...控制輸出
110...電視(信號)轉換器
111...輸出
112...輸出
120...影像疊覆裝置
121...輸出
130...視訊記憶體
131-133...輸出
140...控制器
141...輸出
150...電視信號傳送器
151...類比/數位傳輸路徑
160...接收器
161...輸出
170...重製裝置/顯示器
180...顯示器
190...獨立的第二傳輸路徑
200...影像疊覆裝置
210...有聲書
220...多工器
221...輸出
本發明之詳細說明業已透過圖式中的實施例所敘述。
圖1顯示針對失聰者而用於將口語轉譯成一視訊序列形式之手語之一系統之示意性方塊圖;
圖2顯示一第一實施例之示意性方塊圖,用於處理利用依據圖1之系統所產生的視訊序列,而
圖3顯示一第二實施例之示意性方塊圖,用於處理利用依據圖1之系統所產生的視訊序列。
10...資料庫
11...資料匯流排
20...電腦
21...輸出線
50...信號記憶體
51...信號記憶體之輸出
60...工作室
61...攝影機
62...麥克風
63...攝影機輸出
64...聲音輸出
65...工作室之輸出
70...文字轉換器
71...文字資料線
80...影片掃描器
81...影片掃描器之音訊輸出
82...影片掃描器之輸出
90...提詞機
91...提詞機連線
100...邏輯
101...控制輸出
110...電視信號轉換器
111...電視信號轉換器之類比輸出
112...電視信號轉換器之數位輸出
Claims (7)
- 一種用於對失聰者以將口語轉譯成手語的系統,其特徵在於以下特點:- 一資料庫(10),其中儲存口語之語句及語法之文字資料和具有在手語中之對應意義之視訊資料序列,以及- 一電腦(20),通連該資料庫(10)以將一口語所饋入之文字資料轉譯成該手語之對應的視訊序列,其中用於定義在該手語的個別文法結構之間的轉變位置之初始手部狀態之視訊序列被進一步以詮釋資料之形式儲存於該資料庫(10)中,以在轉譯期間被該電腦(20)插入該手語的文法結構的視訊序列之間。
- 依據申請專利範圍第1項之系統,其特徵在於用於將該電腦(20)所轉譯的視訊序列插入一視聽信號中的裝置(120;220)。
- 依據申請專利範圍第1或2項之系統,其特徵在於用於將一視聽信號之聲音信號成分轉換成文字資料並用以將該文字資料饋入該電腦(20)中的一轉換器(70)。
- 依據申請專利範圍第1或2項之系統,其特徵在於提供有一邏輯裝置(100)以將自該視聽信號所導出之一時間資訊饋入該電腦(20),其中饋入之時間資訊動態地改變來自電腦(20)的視訊序列及原始視聽信號二者的播放速度。
- 依據申請專利範圍第1或2項之系統,其中該視聽信號透過一電視信號傳送器(150)以數位信號之形式被傳送至一接收器(160),其特徵在於一獨立的第二傳輸路徑(190)(例 如透過網際網路)被提供予該視訊序列(21),該視訊序列(21)透過該獨立的第二傳輸路徑(190)而自一視訊記憶體(130)或直接自該電腦(20)被傳送至一使用者,且一影像疊覆裝置(200)被連接至該接收器(160)以將所傳送至該使用者之視訊序列(21)透過該獨立的第二傳輸路徑(190)以子母畫面之形式插入該接收器(160)所接收之數位電視信號中。
- 依據申請專利範圍第1或2項之系統,其特徵在於一獨立的第二傳輸路徑(190)(例如透過網際網路)被提供予該視訊序列(21),該視訊序列(21)針對廣播或串流應用而透過該獨立的第二傳輸路徑(190)以自一視訊記憶體(130)或直接自該電腦(20)播放或提供用以一擷取(例如一有聲書210)。
- 一種數位視聽信號之接收器,其特徵在於一影像疊覆裝置(200),其連接該接收器(160)以將透過一獨立的第二傳輸路徑(190)所傳送的視訊序列(21)以子母畫面之形式插入由該接收器(160)所接收的數位電視信號中,其中該視訊序列(21)係藉由申請專利範圍第1到6項中任一項之系統以從口語轉譯成手語。
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