Java SDK

本文介绍如何使用阿里云智能语音服务提供的Java SDK,包括SDK的安装方法及SDK代码示例。

前提条件

在使用SDK之前,请先阅读接口说明,详情请参见接口说明

下载安装

  1. 从Maven服务器下载最新版本SDK

    <dependency>
        <groupId>com.alibaba.nls</groupId>
        <artifactId>nls-sdk-tts</artifactId>
        <version>2.2.1</version>
    </dependency>
  2. 解压该ZIP文件。

  3. 在pom.xml文件所在的目录运行mvn package,会在target目录生成可执行JAR:nls-example-tts-2.0.0-jar-with-dependencies.jar。

  4. 将JAR包拷贝到您应用所在的服务器,用于快速验证及压测服务。

  5. 服务验证。

    运行如下代码,并按提示提供相应参数。运行后在命令执行目录生成logs/nls.log。

    java -cp nls-example-tts-2.0.0-jar-with-dependencies.jar com.alibaba.nls.client.SpeechSynthesizerDemo
  6. 服务压测。

    运行如下代码,并按提示提供相应参数。其中阿里云服务url参数为:wss://nls-gateway.cn-shanghai.aliyuncs.com/ws/v1,并发数根据您的购买情况进行选择。

    java -jar nls-example-tts-2.0.0-jar-with-dependencies.jar
    说明

    自行压测超过2路并发将产生费用。

关键接口

  • NlsClient:语音处理客户端,利用该客户端可以进行一句话识别、实时语音识别和语音合成的语音处理任务。该客户端为线程安全,建议全局仅创建一个实例。

  • SpeechSynthesizer:语音合成处理类,通过该接口设置请求参数,发送请求。非线程安全。

  • SpeechSynthesizerListener:语音合成监听类,监听返回结果。非线程安全。需要实现如下两个抽象方法:

      /**
       * 接收语音合成二进制数据
       */
      abstract public void onMessage(ByteBuffer message);
      /**
       * 语音合成结束事件通知
       *
       * @param response
       */
      abstract public void onComplete(SpeechSynthesizerResponse response);

    更多介绍,请参见Java API接口说明

注意

SDK调用注意事项:

  • NlsClient使用Netty框架,NlsClient对象的创建会消耗一定时间和资源,一经创建可以重复使用。建议调用程序将NlsClient的创建和关闭与程序本身的生命周期相结合。

  • SpeechSynthesizer对象不可重复使用,一个语音合成任务对应一个SpeechSynthesizer对象。例如,N个文本要进行N次语音合成任务,创建N个SpeechSynthesizer对象。

  • SpeechSynthesizerListener对象和SpeechSynthesizer对象是一一对应的,不能将一个SpeechSynthesizerListener对象设置到多个SpeechSynthesizer对象中,否则不能将各语音合成任务区分开。

  • Java SDK依赖Netty网络库,如果您的应用依赖Netty,其版本需更新至4.1.17.Final及以上。

代码示例

说明

  • 示例中使用SDK内置的默认语音合成服务的外网访问服务URL,如果您使用位于阿里云上海地域的ECS,且需要通过内网访问服务URL,则在创建NlsClient对象时,设置内网访问的URL:

    client = new NlsClient("ws://nls-gateway.cn-shanghai-internal.aliyuncs.com/ws/v1", accessToken);

  • 示例中将合成的音频保存在文件中,如果您需要播放音频且对实时性要求较高,建议使用流式播放,即边接收语音数据边播放,减少延时。

import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.nio.ByteBuffer;
import com.alibaba.nls.client.protocol.NlsClient;
import com.alibaba.nls.client.protocol.OutputFormatEnum;
import com.alibaba.nls.client.protocol.SampleRateEnum;
import com.alibaba.nls.client.protocol.tts.SpeechSynthesizer;
import com.alibaba.nls.client.protocol.tts.SpeechSynthesizerListener;
import com.alibaba.nls.client.protocol.tts.SpeechSynthesizerResponse;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
/**
 * 此示例演示了:
 *      语音合成API调用。
 *      动态获取token。获取Token具体操作,请参见:https://help.aliyun.com/document_detail/450514.html
 *      流式合成TTS。
 *      首包延迟计算。
 */
public class SpeechSynthesizerDemo {
    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(SpeechSynthesizerDemo.class);
    private static long startTime;
    private String appKey;
    NlsClient client;
    public SpeechSynthesizerDemo(String appKey, String accessKeyId, String accessKeySecret) {
        this.appKey = appKey;
        //应用全局创建一个NlsClient实例,默认服务地址为阿里云线上服务地址。
        //获取token,使用时注意在accessToken.getExpireTime()过期前再次获取。
        AccessToken accessToken = new AccessToken(accessKeyId, accessKeySecret);
        try {
            accessToken.apply();
            System.out.println("get token: " + accessToken.getToken() + ", expire time: " + accessToken.getExpireTime());
            client = new NlsClient(accessToken.getToken());
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    public SpeechSynthesizerDemo(String appKey, String accessKeyId, String accessKeySecret, String url) {
        this.appKey = appKey;
        AccessToken accessToken = new AccessToken(accessKeyId, accessKeySecret);
        try {
            accessToken.apply();
            System.out.println("get token: " + accessToken.getToken() + ", expire time: " + accessToken.getExpireTime());
            if(url.isEmpty()) {
                client = new NlsClient(accessToken.getToken());
            }else {
                client = new NlsClient(url, accessToken.getToken());
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    private static SpeechSynthesizerListener getSynthesizerListener() {
        SpeechSynthesizerListener listener = null;
        try {
            listener = new SpeechSynthesizerListener() {
                File f=new File("tts_test.wav");
                FileOutputStream fout = new FileOutputStream(f);
                private boolean firstRecvBinary = true;
                //语音合成结束
                @Override
                public void onComplete(SpeechSynthesizerResponse response) {
                    //调用onComplete时表示所有TTS数据已接收完成,因此为整个合成数据的延迟。该延迟可能较大,不一定满足实时场景。
                    System.out.println("name: " + response.getName() +
                        ", status: " + response.getStatus()+
                        ", output file :"+f.getAbsolutePath()
                    );
                }
                //语音合成的语音二进制数据
                @Override
                public void onMessage(ByteBuffer message) {
                    try {
                        if(firstRecvBinary) {
                            //计算首包语音流的延迟,收到第一包语音流时,即可以进行语音播放,以提升响应速度(特别是实时交互场景下)。
                            firstRecvBinary = false;
                            long now = System.currentTimeMillis();
                            logger.info("tts first latency : " + (now - SpeechSynthesizerDemo.startTime) + " ms");
                        }
                        byte[] bytesArray = new byte[message.remaining()];
                        message.get(bytesArray, 0, bytesArray.length);
                        fout.write(bytesArray);
                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                @Override
                public void onFail(SpeechSynthesizerResponse response){
                    //task_id是调用方和服务端通信的唯一标识,当遇到问题时需要提供task_id以便排查。
                    System.out.println(
                        "task_id: " + response.getTaskId() +
                            //状态码 20000000 表示识别成功
                            ", status: " + response.getStatus() +
                            //错误信息
                            ", status_text: " + response.getStatusText());
                }
            };
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return listener;
    }
    public void process() {
        SpeechSynthesizer synthesizer = null;
        try {
            //创建实例,建立连接。
            synthesizer = new SpeechSynthesizer(client, getSynthesizerListener());
            synthesizer.setAppKey(appKey);
            //设置返回音频的编码格式
            synthesizer.setFormat(OutputFormatEnum.WAV);
            //设置返回音频的采样率
            synthesizer.setSampleRate(SampleRateEnum.SAMPLE_RATE_16K);
            //发音人
            synthesizer.setVoice("siyue");
            //语调,范围是-500~500,可选,默认是0。
            synthesizer.setPitchRate(100);
            //语速,范围是-500~500,默认是0。
            synthesizer.setSpeechRate(100);
            //设置用于语音合成的文本
            synthesizer.setText("欢迎使用阿里巴巴智能语音合成服务,您可以说北京明天天气怎么样啊");
            // 是否开启字幕功能(返回相应文本的时间戳),默认不开启,需要注意并非所有发音人都支持该参数。
            synthesizer.addCustomedParam("enable_subtitle", false);
            //此方法将以上参数设置序列化为JSON格式发送给服务端,并等待服务端确认。
            long start = System.currentTimeMillis();
            synthesizer.start();
            logger.info("tts start latency " + (System.currentTimeMillis() - start) + " ms");
            SpeechSynthesizerDemo.startTime = System.currentTimeMillis();
            //等待语音合成结束
            synthesizer.waitForComplete();
            logger.info("tts stop latency " + (System.currentTimeMillis() - start) + " ms");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //关闭连接
            if (null != synthesizer) {
                synthesizer.close();
            }
        }
    }
    public void shutdown() {
        client.shutdown();
    }
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String appKey = "您的appkey";
        String id = "您的AccessKey Id";
        String secret = "您的AccessKey Secret";
        String url = ""; //默认值:wss://nls-gateway.cn-shanghai.aliyuncs.com/ws/v1
        if (args.length == 3) {
            appKey   = args[0];
            id       = args[1];
            secret   = args[2];
        } else if (args.length == 4) {
            appKey   = args[0];
            id       = args[1];
            secret   = args[2];
            url      = args[3];
        } else {
            System.err.println("run error, need params(url is optional): " + "<app-key> <AccessKeyId> <AccessKeySecret> [url]");
            System.exit(-1);
        }
        SpeechSynthesizerDemo demo = new SpeechSynthesizerDemo(appKey, id, secret, url);
        demo.process();
        demo.shutdown();
    }
}

常见问题

在测试实时语音识别和语音合成功能时,对应JAR包在哪里?

在测试实时语音识别和语音合成功能时对应JAR包位置
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>

<parent>
<groupId>com.alibaba.nls</groupId>
<artifactId>nls-sdk-java-examples</artifactId>
<version>2.0.0</version>
<relativePath>../pom.xml</relativePath>
</parent>

<groupId>com.alibaba.nls</groupId>
<artifactId>nls-example-tts</artifactId>

<dependencies>
<dependency>
<groupId>ch.qos.logback</groupId>
<artifactId>logback-classic</artifactId>
<version>1.0.13</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.alibaba.nls</groupId>
<artifactId>nls-sdk-tts</artifactId>
<version>${sdk.version}</version>
</dependency>
</dependencies>

<build>
<plugins>
<plugin>
<artifactId>maven-assembly-plugin</artifactId>
<version>3.0.0</version>
<configuration>
<archive>
<manifest>
<mainClass>com.alibaba.nls.client.SpeechSynthesizerMultiThreadDemo</mainClass>
</manifest>
</archive>

<descriptorRefs>
<descriptorRef>jar-with-dependencies</descriptorRef>
</descriptorRefs>

</configuration>
<executions>
<execution>
<id>make-assembly</id> <!-- this is used for inheritance merges -->
<phase>package</phase> <!-- bind to the packaging phase -->
<goals>
<goal>single</goal>
</goals>
</execution>
</executions>
</plugin>
</plugins>
</build>
</project>

Java SDK语音合成报错,提示java.nio.channels.ClosedChannelException at io.netty.channel.AbstractChannel$AbstractUnsafe.ensureOpen(...)如何解决?

如果未生成TaskId,说明请求未成功到达智能语音交互的服务端,一般为本地环境问题。建议您优先排查本地网络和环境,将线上Demo和本地对比检查。

Java SDK通过传入阿里云账号的AccessKey ID和AccessKey Secret,调用阿里云Java SDK得到client提示错误org.json.JSONArray.iterator()Ljava/util/Iterator如何解决?

请确认依赖包是否完整,查找并添加如下两个依赖JAR包。

<dependency>
<groupId>org.json</groupId>
<artifactId>json</artifactId>
<version>20170516</version>
</dependency>

<dependency>
<groupId>com.google.code.gson</groupId>
<artifactId>gson</artifactId>
<version>2.8.2</version>
</dependency>

Java SDK找不到com.alibaba的JAR包,如何安装Alibaba Cloud SDK for Java?

请参见原版 SDK 使用指南安装Alibaba Cloud SDK for Java。

如何结合SDK日志,分析延迟问题?

以Java SDK日志为例。

  • 一句话识别的延迟为一句话说完开始,到收到最终识别结果为止,消耗的时间。

    在日志中搜索关键字StopRecognition以及RecognitionCompleted,分别找到语音发送完毕时的日志,以及一句话识别结束的日志。记录的时间差即为SDK端记录的一句话延时,如下日志延迟为:984-844=140(ms)。

    14:24:44.844 DEBUG [main] [c.a.n.c.transport.netty4.NettyConnection] thread:1,send:{"header":{"namespace":"SpeechRecognizer","name":"StopRecognition","message_id":"bccac69b505f4e2897d12940e5b38953","appkey":"FWpPCaVYDRp6J1rO","task_id":"8c5c28d9a40c4a229a5345c09bc9c968"}}
    14:24:44.984 DEBUG [ntLoopGroup-2-1] [c.a.n.c.p.asr.SpeechRecognizerListener] on message:{"header":{"namespace":"SpeechRecognizer","name":"RecognitionCompleted","status":20000000,"message_id":"2869e93427b9429190206123b7a3d397","task_id":"8c5c28d9a40c4a229a5345c09bc9c968","status_text":"Gateway:SUCCESS:Success."},"payload":{"result":"北京的天气。","duration":2959}}
  • 语音合成关注首包延迟,即从发送合成请求开始,到收到第一个语音包为止,消耗的时间。

    日志中搜索关键字send,找到这条日志和紧随其后的一条收到语音包的日志。记录的时间差即为SDK端记录的首包延时。如下日志延时为1035-813=222(ms)。

    14:32:13.813 DEBUG [main] [c.a.n.c.transport.netty4.NettyConnection] thread:1,send:{"payload":{"volume":50,"voice":"Ruoxi","sample_rate":8000,"format":"wav","text":"国家是由领土、人民、文化和政府四个要素组成的,国家也是政治地理学名词。从狭义的角度,国家是一定范围内的人群所形成的共同体形式。"},"context":{"sdk":{"name":"nls-sdk-java","version":"2.1.0"},"network":{"upgrade_cost":160,"connect_cost":212}},"header":{"namespace":"SpeechSynthesizer","name":"StartSynthesis","message_id":"6bf2a84444434c0299974d8242380d6c","appkey":"FWpPCaVYDRp6J1rO","task_id":"affa5c90986e4378907fbf49eddd283a"}}
    14:32:14.035  INFO [ntLoopGroup-2-1] [  c.a.n.c.protocol.tts.SpeechSynthesizer] write array:6896
  • 实时语音识别SDK日志类似一句话识别,可以从日志中计算语音末尾处延迟(关键字:StopTranscriptionTranscriptionCompleted)。

  • RESTful形式访问,客户端自带日志中没有体现延迟。需要用户自己编写代码,或者查看服务端日志。

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