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live-caption/docs/asr-backends.md
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# 推理后端与模型管理
## 结构:2 个实现覆盖所有模型
实测确认了一件很重要的事:**不同模型不需要各写一套代码**。所有流式 ONNX 模型走的是同一套 API,差别只是「指向哪个模型文件 + 几行选项」。
```
IAsr(src/core/iasr.h)
├─ Qwen3Asr llama.cpp / ggml GGUF 模型(Qwen3-ASR) AsrKind::PrefixRollback
└─ SherpaAsr sherpa-onnx / onnxruntime
├─ X-ASR-zh-en 中英流式
├─ zipformer-zh-2025 中文流式(k2-fsa 官方)
└─ Nemotron-3.5 40 语言流式(含日语) AsrKind::NativeStreaming
```
两条路径的区别(`StreamingAsr` 里按 `IAsr::kind()` 分流):
| | PrefixRollback | NativeStreaming |
|---|---|---|
| 模型类型 | 离线模型(LLM 解码器) | 有状态流式识别器 |
| 上层要做的 | 切块 + 前缀回滚 + KV 复用 | 只喂音频,取当前整句文本 |
| 每步成本 | 随句子长度增长 | 恒定 |
| 已稳定/不稳定 | 用 token 回滚算 | 用「与上次的公共前缀」算 |
## 模型注册表与存储
**新增模型 = 加一条数据,不改代码。**
- 注册表:`data/models.json`(编译进二进制,同时也给脚本用)
- 存储位置:`~/.local/share/live-caption/models/<id>/`
(即 `QStandardPaths::GenericDataLocation + /live-caption/models`)
- 下载:`scripts/fetch-models.sh [id...]` / `--all`;已存在的文件会跳过
```bash
./scripts/fetch-models.sh # 列出模型与安装状态
./scripts/fetch-models.sh zipformer-zh-2025
```
## 用法
```bash
# 默认后端:llama.cpp + Qwen3-ASR GGUF
./build/live-caption-cli --model M.gguf --mmproj MM.gguf
# 流式 ONNX 后端:按注册表 id 从模型目录取
./build/live-caption-cli --asr-backend sherpa --asr-model zipformer-zh-2025
./build/live-caption-cli --asr-backend sherpa --asr-model nemotron35-560ms --language ja
# 覆盖模型目录 / 语言提示
./build/live-caption-cli --asr-backend sherpa --asr-model ... --model-dir /path/to/models
```
## 实测对比(同一批音频,1 线程)
| 模型 | 中文 | 英文 | 日语 | RTF | 核·秒/秒音频 | 首个字幕 | 体积 | 许可 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Qwen3-ASR 0.6B(llama) | ✅ | ✅ | ✅ | 0.56 | 4.27 | ~2.5s | 973MB | Apache-2.0 |
| zipformer-zh-2025 | ✅ | — | — | 0.098 | **0.10** | **0.48s** | 167MB | Apache-2.0 |
| X-ASR-zh-en 480ms | ✅ | ✅ | — | 0.122 | 0.12 | 1.44s | 587MB | Apache-2.0 |
| Nemotron 3.5 560ms | ⚠️ 漏字 | ⚠️ 若干错词 | ⚠️ 有错字 | 0.35 | 0.35 | 1.12s | 651MB | OpenMDW-1.1 |
> 静态模型(zipformer-zh-2025)的多线程是**负优化**:onnxruntime 对小模型开多线程,
> 同步/自旋开销会让它更慢(8 线程比 1 线程慢 2.6 倍、CPU 高 28 倍)。所以适配器里固定
> `threads = 1`。
## 设置对话框
三个页签(模型 / 显示 / 高级),底部三个按钮:
- **应用**:应用设置但**不关闭**对话框,方便实时预览(改不透明度、字号时会立刻看到效果);
- **取消**:放弃本次改动;
- **确定**:应用并关闭。
只有**模型 / 识别语言 / 采集设备**变化才会重启识别后端;透明度、字号、行数、位置这类外观改动是即时生效的,不会打断正在进行的转写。
## 采集设备选择
默认跟随系统默认输出;也可以在设置里指定某个输出设备(`--list-devices` 可列出):
```bash
./build/live-caption-cli --list-devices
./build/live-caption-cli --cli-live --device alsa_output...HiFi__HDMI1__sink
```
## 完整性校验
注册表里每个文件都记了 `size` 与 `sha256`:
- 快速检查(打开/选择模型时):文件存在且**大小**对得上;
- 完整校验(设置里「校验完整性」或 `--verify-model <id>`):逐个**重算 sha256**,损坏的文件名会列出来。
```bash
./build/live-caption-cli --verify-model zipformer-zh-2025
```
## 两个坑
1. **sherpa-onnx 的预编译库是旧 C++ ABI**(`_GLIBCXX_USE_CXX11_ABI=0`),和 Qt 的新 ABI 冲突,
C++ API 链接不上。**必须用它的 C API**(`sherpa-onnx/c-api/c-api.h`,`extern "C"`,无名字改写)。
2. **末尾要补一小段静音**(`streamFinish()` 里补 0.3s),否则最后一个字会被截掉。
但**不需要 `InputFinished`**:实时字幕的音频流永不结束,一句话的边界是「静音」而不是「输入结束」,
`InputFinished` 的语义只对文件成立。实测只补静音(不调 `InputFinished`)结果就是完整的。
真实场景里那段尾部静音本来就会被喂进去(VAD 判定静音要 0.8s,这 0.8s 已经送给模型了),
所以补静音只是个兜底。
## 自动语言识别
| 模型 | 自带 LID |
|---|---|
| Qwen3-ASR | ✅ 输出 `language X`(实测中英都准)|
| Nemotron 3.5 | ✅ `language=auto`,但实测会串(日语开头吐韩文)|
| X-ASR / zipformer | ❌ 固定语言对,不出语言标签 |
LID 不必由 ASR 模型提供:Chrome 就带了个独立的 2.5MB `ONDEVICE_langid.tflite`(我们在它的语言包目录里看到了),
Windows 同样。sherpa-onnx 也有专门的语种识别模型。所以**「按语言装包 + 用户选语言或小 LID 模型」**是可行路线。
## 推荐组合(按语言装包)
| 语言 | 实时预览 | 定稿 |
|---|---|---|
| 中文 | `zipformer-zh-2025`(最快最准) | Qwen3-ASR |
| 英文 | `xasr-zh-en-480` | Qwen3-ASR |
| 日语 | `nemotron35-560ms --language ja`(质量一般) | Qwen3-ASR(开源日语第一) |
| 其他 | — | Qwen3-ASR(52 语言兜底) |