Jürgen Dick - Lehrstuhl Algorithmen & Datenstrukturen, Institut für ...

2.1. EINFÜHRUNG 21
Anwendungsgebiete der Sprachverarbeitung
Zu den ersten Anwendungen gehörte die Kodierung von Sprache mit möglichst geringer Bitrate.
Vor allem in der Übertragungstechnik ist man stark an einer Komprimierung der anfallenden
Datenmenge interessiert. Als Beispiele für mögliche Anwendungen im Bereich der Übertragungstechnik
seien hier Satellitensysteme und Mobilfunk genannt. Derzeit aktuell ist das Thema Datenreduktion
auch in der Unterhaltungselektronik bzw. der Übertragung von Musik via Internet.
Der Begriff MP3 ist momentan in aller Munde und stellt einen Standard zur verlustbehafteten
Speicherung und Übertragung von Audiodaten mit guter Qualität dar. Ein weiteres Gebiet der
Sprachverarbeitung ist die Sprechererkennung, deren Aufgabe es ist, Personen anhand ihrer
Stimme eindeutig zu erkennen (Sprecheridentifikation) oder zu entscheiden, ob ein
Sprecher zu einem bestimmten Personenkreis gehört (Sprecherverifikation). Als Einsatzgebiet
der Sprecheridentifikation könnte man sich vorstellen, automatisch zu einer gegebenen
Menge von Audio-Dateien, z.B. aufgezeichnete Vorlesungen, den bzw. die Sprecher zu bestimmen,
so daß eine einfache Suche nach einem bestimmten Sprecher in einer Menge der Audio-
Dateien möglich ist. Mit dem Begriff der Spracherkennung verbindet man im allgemeinen die
Transformation des akustischen Sprachsignals in geschriebenen Text. Schon seit geraumer Zeit
existieren Systeme, die dies mit zufriedenstellenden Ergebnissen bewerkstelligen, wenn
bestimmte Randbedingungen erfüllt sind. Die Spracherkennung kann aber auch zur Steuerung
von und Kommunikation mit Maschinen eingesetzt werden. Sprachsynthese dient der Ausgabe
von Meldungen an den Bediener technischer Einrichtungen und der Mensch-Maschine-
Kommunikation bei computergesteuerten Dialogsystemen. Ein weiteres wichtiges Gebiet der
Sprachverarbeitung ist die Verbesserung der Sprachqualität. Leider werden bei der Übertragung
von Sprache die Signale verändert, verzerrt oder gehen verloren. Als Beispiele der
Verbesserung der Sprachqualität sei die Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses oder die
Wiedergewinnung verlorener Sprachsegmente genannt. Die bislang aufgeführten Anwendungsgebiete
stellen klassische Beispiele der Sprachverarbeitung dar. Ein Gebiet, daß noch nicht erwähnte
wurde, ist die Informationssuche in Audio-, Video- und Sprachdateien. In
Kapitel 1.1.2 wurde dieses Gebiet kurz vorgestellt. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich ausschließlich
mit der Informationssuche in aufgezeichneten Sprachdateien. Aus den physikalischen
Eigenschaften des aufgezeichneten Signals sollen Informationen extrahiert werden, die die automatische
Strukturierung von Multimedia-Dokumenten unterstützen. Abbildung 2.2 faßt die besprochenen
Anwendungsgebiete noch einmal zusammen.
Sprachkodie- Sprecherer-
rung für Übertragung
und
Speicherung
kennung und
-verifizierung
Anwendungen der Sprachverarbeitung
Spracherkennung
Sprach-
synthese
Verbesserung Informations-
der Sprachsuche in
qualität Audio- und
Videodateien
Abbildung 2.2: Anwendungsgebiete der Sprachverarbeitung