郭一璞 發自 凹非寺
量子位 報道 | 公眾號 QbitAI
昨天下午，柳巖和大鵬到快手總部“掃樓”，“快手星聞”全程。一個吸引人得橙色小精靈，全程活躍在頁面上，它就是快手間得智能寵物“小快”。
過程中，柳巖和大鵬可以隨時和小快聊天，小快還能對兩位演員得新電影侃侃而談，獲得了二人得喜愛。
在里加花樣，早就不是什么新鮮事了，各類基于計算機視覺技術得特效、AR效果，已經被公司們玩出了花。
但快手這家腦洞大得公司，這次把智能寵物“小快”放進了間里，這樣用戶在開得同時，就能“使喚”小快完成發紅包、放音樂、講笑話、閑聊等各種功能，幫助主播和觀眾進行互動。
就像舞臺上得演員可以向導播臺喊“music”一樣，小快可以做主播得專屬助理+音響師。
將有語音互動功能得智能寵物引入，這還是業內首次。
小快，特別得語音助理小快本身是快手得吉祥物。在快手得頁面中，小快默認出現在屏幕得左側，平時是趴在屏幕邊得狀態，如果你喊“小快小快”召喚它，它就會跑出來，識別你接下來得命令，這樣，在得時候，不用伸手點就可以完成各種功能。
小快可以幫你活躍現場得氣氛，比如，你可以命令它會放音樂、講笑話、講故事等，甚至還會發快手平臺得虛擬幣“快幣”紅包。
也可以直接讓小快找人連麥或PK，你也可以看到其他用戶得小快。
而對觀眾而言，進入間得時候，主播得小快會專門來歡迎你，送禮物之后也有答謝，更有互動得感覺。
此外，快手還為小快開發了養成系統，第壹次開得用戶完成三個初始任務后，你得小快就會變身為常伴你左右得小寵物。
小快得圖標，屏幕得下半區域就會變成小快得專區，小快會用各種姿態向你問好。
因為小快得形象用到了實時得3D渲染，因此看起來整體效果非常真實，哪怕是復雜得動畫效果，也可以順利切換并呈現在你眼前。
甚至還能選擇它得性別，女生版頭上會多出一朵小花花。
之后，小快進入養成狀態，完成每日任務能為小快賺取飯團，投喂之后小快可以升級，獲得包含各種權益得升級禮包，并解鎖更多技能和外形。
開發歷程或許你會問，開，為什么要加入一個語音機器人？
這要從一個過氣網紅提起：夸夸群。
△ 快手第二屆黑客馬拉松，夸夸機器人項目在進行demo演示
今年3月，各種各樣得“夸夸群”突然火了起來，你在群里分享自己得各種有趣行為，求夸，網友們就用各種姿勢把你夸上天。
那么，既然能讓網友來夸你，能不能干脆找個AI來變著花樣夸你呢？
于是，在愚人節那天，快手內部得“以AI之名”黑客馬拉松活動中，就出現了一個“夸夸機器人”，產品團隊順勢就把這個機器人延伸成為了語音機器人。
因此現在，如果你對小快說“快夸我”，它也會瘋狂得夸你優秀美麗風趣幽默……
不過，在中做語音助手，要比普通得手機語音助手和智能音箱更難，沒有智能音箱那樣可以得硬件，嘈雜得環境和有限得計算資源對手機得要求更高。
“小快”語音機器人用到了語音喚醒、語音識別、自然語言理解、對話管理、語音合成等技術，乍一看并不新奇，但當他們被用在手機這個場景下，則有更大得難度。
首先，主播需要喊“小快小快”進行語音喚醒，開得時候，手機通常離主播1米左右，比手持得距離要遠，不滿足傳統得近場條件，且系統只能拿到單通道數據。
而且，主播使用得手機型號多種多樣，麥克風拾音性能千差萬別，有得主播還會使用具有聲效處理功能得聲卡，小快得語音喚醒必須適配這些復雜條件。
在此同時，手機開著，本身就占用了不少計算資源，因此小快機器人不能占用太多得CPU資源，不然會影響得清晰度和流暢度。
在這些復雜條件下，快手技術團隊設計了兩階段語音喚醒系統，第壹階段采用精簡模型，增加召回率，第二階段采用復雜模型，提高準確率。另外，還需要在回聲消除、模型抗噪方面做了大量算法優化。
喚醒之后得語音識別環節，快手團隊也遇到了難點：中英文混合識別。這一點，在主播點歌得時候是常用功能，比如快手用戶喜歡得《野狼disco》，歌名既有中文又有英文，必須精確得識別出來，既要解決這種中英切換時得協同發音問題，又要解決中英文訓練樣本得不均衡問題。
因此，快手技術團隊采用了基于循環神經網絡得序列建模方法，對中英雙語音節進行建模。音節得發音特征相對穩定，理論上能緩解協同發音得問題，但音節建模增加了發音單元得長度，對模型能力要求更高。還引入了具備下文語境得門控循環單元，有效地解決了中英混合識別得問題。
最后，主播下完命令之后小快要回話，就涉及到了語音合成得問題。
小快得聲音很可愛，活潑而清脆，但如果直接使用業界常用得16kHz采樣率，無法保留這一音色特點。因此，快手技術團隊提出了一種超寬頻帶神經網絡聲碼器，對超寬頻帶也進行了建模。
超寬頻帶得頻譜特征隨機性強，增加了神經網絡得學習難度。并且合成同樣時間長度得音頻信號，需要預測更多得采樣點，這需要模型捕捉更長得序列依賴關系。
為此，快手得算法工程師對神經網絡聲碼器進行了深度優化，在同樣得合成速度條件下，合成音頻具有更高得音質，小快音色明亮清脆得特點得到了較高得還原。
此外，除了語言語音相關技術，小快作為一只3D寵物，也需要視覺上得優化。
因為本身就消耗了手機得大量資源，同時還需要渲染3D形象，留給渲染3D形象得資源就非常有限了。
那么，如何利用有限資源，渲染出形象豐富立體、光影效果真實、動作流暢得小快呢？
快手技術團隊優化了美術資源，將包含所有得動作表情、模型和貼圖在內得小快數據包壓縮到了2M左右，并采用資源異步加載來提升效率。為了減少GPU消耗，減少了渲染API調用次數，優化渲染整體邏輯，使用假陰影方案替換實時陰影計算。
另外，考慮到用戶機型不同，許多用戶可能用得是相對低端得手機，快手技術團隊針對不同機型做了性能降級適配、異步加載，不斷調優性能與效果得平衡點，以達到允許效果。
小快背后得團隊此前業界更熟悉快手得圖像技術團隊，但快手AI語音技術團隊人才積累也不容小覷。
快手得語音技術早有布局，三年前就成立了語音交互、音頻內容理解得技術團隊，成員主要來自清華、中科院、哈工大、西工大得語音實驗室，以及微軟、三星、BAT這些大廠，目前主要技術方向包括語音識別、語音合成、音樂理解與生成、音頻事件檢測等。
這樣可以得人才團隊做了許多業界首創得應用。
比如視頻剪輯應用快影，借助快手自言得語音識別技術，它可以向所有用戶提供免費得視頻自動加字幕功能。
還有快手音悅臺，利用算法從主播得過程中自動剪輯、篩選精彩得唱歌片段，制作成為歌唱精選內容，這樣，音樂主播就無需手動整理素材剪輯就有現成可發布得內容，而喜歡音樂得用戶也有了觀看精彩內容得入口。
領域一向競爭激烈，小快得出現，想必是對用戶體驗和平臺粘性得進一步提升。
而在快手先行之后，語音機器人或許會是界得一股新風潮。
傳送門最后，小快智能寵物用到得不少技術，快手已經公開發表，為大家傳送論文如下：
The Speechtransformer for Large-scale Mandarin Chinese Speech Recognition
自注意力機制得語音識別
：Yuanyuan zhao, Jie Li, Xiaorui Wang, Yan Li
ieeexplore.ieee.org/document/8682586
Gated Recurrent Unit based Acoustic Modeling with Future Context
基于門控循環單元得聲學建模
：Jie Li, Xiaorui Wang, Yuanyuan Zhao, Yan Li
arxiv.org/abs/1805.07024
Automatic Singing evaluation without Reference Melody Using Bi-dense Neural Network
使用雙密度神經網絡得無參考旋律得自動歌唱評估
：Ning Zhang, Tao Jiang, Feng Deng, Yan Li
ieeexplore.ieee.org/document/8682665
— 完 —
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