研究背景
随着信息技术的飞速发展和全球化的深入推进，人们对于跨语言交流和信息获取的需求日益增长。传统的字幕生成方式，如人工听写和翻译，不仅耗时费力，而且难以满足实时性的要求。因此，基于深度学习的实时字幕系统应运而生，旨在通过自动语音识别和自然语言处理技术，将音频内容实时转换为文字字幕，从而极大地提高信息处理的效率和准确性。
研究意义
实时字幕系统具有广泛的应用前景，包括但不限于视频会议、在线教育、媒体制作、远程办公等领域。随着技术的不断成熟和成本的降低，实时字幕系统有望成为这些领域的重要辅助工具，满足用户对于实时字幕的需求，进而拓展市场需求和推动产业发展。实时字幕系统可以打破语言障碍，促进不同国家和地区之间的交流与合作。通过实时字幕，人们可以更加直观地理解不同语言的文化内涵和表达方式，增进相互理解和尊重，推动全球化进程的深入发展。
研究内容：
音频采集模块：使用麦克风实时采集音频数据。利用Django的定时任务,定期采集音频并存储到PostgreSQL数据库。
语音识别模块：应用PyTorch和Transformer模型,将采集的音频数据转换为文字稿。利用GPU加速提高识别的实时性能。
实时字幕生成模块：将识别出的文字稿实时渲染为字幕,显示在前端界面上。支持字幕的字体、大小、位置等自定义设置。
结果展示模块：
使用Django的模板引擎构建Web页面。提供控制台功能,实时监控字幕生成状态。该系统利用Django作为Web框架,集成PyTorch和Transformer模型进行语音识别,并通过REST API与前端进行交互,完成了基于深度学习的实时字幕生成功能。用户可以实时查看识别结果,并对字幕样式进行自定义设置。
开发环境和技术栈：
后端: Python + Django
语音识别: PyTorch、Transformer
前端: HTML, CSS, JavaScript, Bootstrap 4
数据存储: PostgreSQL
系统架构设计
前端:使用HTML、CSS和JavaScript构建用户界面。采用Bootstrap 4作为CSS框架,提高页面响应性和美观性。提供实时字幕的显示和自定义控制功能。
后端:使用Django作为Web框架,实现MVC模式。集成PyTorch和Transformer模型进行语音识别。提供REST API向前端推送实时字幕数据。
使用PostgreSQL数据库存储采集的音频数据和识别结果。
