Whisper のインストール,Whisper を使う Python プログラム(音声からの文字起こし,翻訳)(Python,PyTorch を使用)(Windows 上)
【目次】
Whisper
Whisperは,音声からの文字起こし,翻訳 訓練されたモデルが既存のデータセットにゼロショットで適用可能であり、データセット固有のファインチューニングを必要とせずに高品質な結果を達成することを特徴とする.
【文献】
Alec Radford, Jong Wook Kim, Tao Xu, Greg Brockman, Christine McLeavey, Ilya Sutskever, Robust Speech Recognition via Large-Scale Weak Supervision, arXiv:2212.04356, 2022.
https://cdn.openai.com/papers/whisper.pdf
【サイト内の関連ページ】
- マイクに話しかけた言葉を,リアルタイムにAIが認識(whisper, whisper_mic, Python を使用)(Windows 上)別ページ »で説明
【関連する外部ページ】
- Paper with Code のページ: https://paperswithcode.com/paper/robust-speech-recognition-via-large-scale-1
- Introducing Whisper のページ: https://openai.com/index/whisper/
- GitHub のページ: https://github.com/openai/whisper
【関連項目】 mallorbc の whisper_mic
前準備
Build Tools for Visual Studio 2022 (ビルドツール for Visual Studio 2022)または Visual Studio 2022 のインストール(Windows 上)
Build Tools for Visual Studio
Build Tools for Visual Studio は,Visual Studio の IDE を含まない C/C++ コンパイラ,ライブラリ,ビルドツール等のコマンドライン向け開発ツールセットである。
Visual Studio
Visual Studio は統合開発環境であり,Build Tools for Visual Studio と連携して使用する。
Build Tools for Visual Studio 2022 のインストール(Windows 上)
以下のコマンドを管理者権限のコマンドプロンプトで実行する
(手順:Windowsキーまたはスタートメニュー → cmd と入力 → 右クリック → 「管理者として実行」)。
REM VC++ ランタイム
winget install --scope machine --accept-source-agreements --accept-package-agreements --silent --id Microsoft.VCRedist.2015+.x64
REM Build Tools + Desktop development with C++(VCTools)+ 追加コンポーネント(一括)
winget install --id Microsoft.VisualStudio.2022.BuildTools --accept-source-agreements --accept-package-agreements ^
--override "--passive --wait --norestart --add Microsoft.VisualStudio.Workload.VCTools --includeRecommended --add Microsoft.VisualStudio.Component.VC.Llvm.Clang --add Microsoft.VisualStudio.ComponentGroup.ClangCL --add Microsoft.VisualStudio.Component.VC.CMake.Project --add Microsoft.VisualStudio.Component.Windows11SDK.26100"
--add で追加されるコンポーネント
上記のコマンドでは,まず Build Tools 本体と Visual C++ 再頒布可能パッケージをインストールし,次に setup.exe を用いて以下のコンポーネントを追加している。
VCTools:C++ デスクトップ開発ワークロード(--includeRecommendedにより、MSVC コンパイラ、C++ AddressSanitizer、vcpkg、CMake ツール、Windows 11 SDK 等の推奨コンポーネントが含まれる)VC.Llvm.Clang:Windows 向け C++ Clang コンパイラClangCL:clang-cl ツールセットを含むコンポーネントグループ(MSBuild から Clang を使用するために必要)VC.CMake.Project:Windows 向け C++ CMake ツールWindows11SDK.26100:Windows 11 SDK(ビルド 10.0.26100)
インストール完了の確認
winget list Microsoft.VisualStudio.2022.BuildTools
上記以外の追加のコンポーネントが必要になった場合は Visual Studio Installer で個別にインストールできる。
Visual Studio Community 2022 の追加インストール(Windows 上)
Build Tools では対応できないケースもある。
- GUI でのコード編集、デバッグ、プロファイリングを行いたい
- C++/CLI による .NET との相互運用開発を行いたい
- NuGet パッケージマネージャーを GUI で使用したい
その場合は Build Tools の環境に Visual Studio Community 2022 を追加インストールできる。
以下のコマンドの実行前に、Build Tools for Visual Studio 2022 のインストールを終えておくこと。
以下のコマンドを管理者権限のコマンドプロンプトで実行する
(手順:Windowsキーまたはスタートメニュー → cmd と入力 → 右クリック → 「管理者として実行」)。
winget install --scope machine --accept-source-agreements --accept-package-agreements Microsoft.VisualStudio.2022.Community --override "--quiet --add Microsoft.VisualStudio.Workload.NativeDesktop Microsoft.VisualStudio.ComponentGroup.NativeDesktop.Core Microsoft.VisualStudio.Component.VC.CLI.Support Microsoft.VisualStudio.Component.CoreEditor Microsoft.VisualStudio.Component.NuGet Microsoft.VisualStudio.Component.Roslyn.Compiler Microsoft.VisualStudio.Component.TextTemplating Microsoft.VisualStudio.Component.Windows11SDK.26100 Microsoft.VisualStudio.Component.VC.Tools.x86.x64 Microsoft.VisualStudio.Component.VC.ATL Microsoft.VisualStudio.Component.VC.ATLMFC Microsoft.VisualStudio.Component.VC.Llvm.Clang Microsoft.VisualStudio.Component.VC.Llvm.ClangToolset Microsoft.VisualStudio.Component.VC.CMake.Project Microsoft.VisualStudio.Component.VC.ASAN Microsoft.VisualStudio.Component.Vcpkg"
Visual Studio Community は無償だが、企業利用にはライセンス条件(個人開発者、オープンソース開発、学術研究、小規模組織に限定)があり、条件を満たさない場合は Professional 以上のエディションが必要となる。
Python 3.12 のインストール(Windows 上) [クリックして展開]
以下のいずれかの方法で Python 3.12 をインストールする。Python がインストール済みの場合、この手順は不要である。
方法1:winget によるインストール
管理者権限のコマンドプロンプトで以下を実行する。管理者権限のコマンドプロンプトを起動するには、Windows キーまたはスタートメニューから「cmd」と入力し、表示された「コマンドプロンプト」を右クリックして「管理者として実行」を選択する。
winget install -e --id Python.Python.3.12 --scope machine --silent --accept-source-agreements --accept-package-agreements --override "/quiet InstallAllUsers=1 PrependPath=1 AssociateFiles=1 InstallLauncherAllUsers=1"
--scope machine を指定することで、システム全体(全ユーザー向け)にインストールされる。このオプションの実行には管理者権限が必要である。インストール完了後、コマンドプロンプトを再起動すると PATH が自動的に設定される。
方法2:インストーラーによるインストール
- Python 公式サイト(https://www.python.org/downloads/)にアクセスし、「Download Python 3.x.x」ボタンから Windows 用インストーラーをダウンロードする。
- ダウンロードしたインストーラーを実行する。
- 初期画面の下部に表示される「Add python.exe to PATH」に必ずチェックを入れてから「Customize installation」を選択する。このチェックを入れ忘れると、コマンドプロンプトから
pythonコマンドを実行できない。 - 「Install Python 3.xx for all users」にチェックを入れ、「Install」をクリックする。
インストールの確認
コマンドプロンプトで以下を実行する。
python --version
バージョン番号(例:Python 3.12.x)が表示されればインストール成功である。「'python' は、内部コマンドまたは外部コマンドとして認識されていません。」と表示される場合は、インストールが正常に完了していない。
Git のインストール(Windows 上) [クリックして展開]
管理者権限のコマンドプロンプトで以下を実行する.管理者権限は,winget の --scope machine オプションでシステム全体にインストールするために必要となる.
REM Git をシステム領域にインストール
winget install --scope machine --id Git.Git -e --silent --accept-source-agreements --accept-package-agreements --force --custom "/NORESTART /NOCANCEL /COMPONENTS=""gitlfs"" /o:EditorOption=Notepad /o:PathOption=Cmd /o:CRLFOption=CRLFCommitAsIs /o:DefaultBranchOption=main /o:SSHOption=OpenSSH /o:UseCredentialManager=Enabled"
Build Tools for Visual Studio 2022,NVIDIA ドライバ,NVIDIA CUDA ツールキット 11.8,NVIDIA cuDNN 8.9.7 のインストール(Windows 上)
【サイト内の関連ページ】 NVIDIA グラフィックスボードを搭載しているパソコンの場合には, NVIDIA ドライバ, NVIDIA CUDA ツールキット, NVIDIA cuDNN のインストールを行う.
- Windows での Build Tools for Visual Studio 2022 のインストール: 別ページ »で説明
- Windows での NVIDIA ドライバ,NVIDIA CUDA ツールキット 11.8,NVIDIA cuDNN v8.9.7 のインストール手順: 別ページ »で説明
【関連する外部ページ】
- Build Tools for Visual Studio 2022 (ビルドツール for Visual Studio 2022)の公式ダウンロードページ: https://visualstudio.microsoft.com/ja/visual-cpp-build-tools/
- NVIDIA ドライバのダウンロードの公式ページ: https://www.nvidia.co.jp/Download/index.aspx?lang=jp
- NVIDIA CUDA ツールキットのアーカイブの公式ページ: https://developer.nvidia.com/cuda-toolkit-archive
- NVIDIA cuDNN のダウンロードの公式ページ: https://developer.nvidia.com/cudnn
PyTorch のインストール(Windows 上)
Windows 環境に PyTorch をインストールする手順を解説します.主に pip を使用する方法と Miniconda (conda) を使用する方法を紹介します.
1. 実行前の準備
インストール作業を行う前に,以下の準備と確認を行ってください.
- 管理者権限でのコマンドプロンプト/Miniconda Prompt 起動:
インストールコマンドは管理者権限で実行することを推奨します.Windows キーを押し「cmd」または「Miniconda Prompt」と入力し,「管理者として実行」を選択して起動してください. - Python 環境:
システムに Python がインストールされ,pip または Miniconda (conda) が利用可能な状態であることを確認してください. - NVIDIA CUDA Toolkit (GPU版を利用する場合):
PyTorch で NVIDIA GPU を利用する場合は,対応する GPU と,適切なバージョンの NVIDIA CUDA Toolkit が事前にインストールされている必要があります.- CUDA バージョンの確認: コマンドプロンプト等で
nvcc --versionを実行し,バージョンを確認します.この例では CUDA 11.8 がインストール済みであると仮定します. - 互換性の確認: インストールする PyTorch と互換性のある CUDA バージョンを PyTorch 公式サイトで確認してください.
- CUDA バージョンの確認: コマンドプロンプト等で
2. PyTorch 公式サイトでのコマンド確認
【重要】 PyTorch のインストールコマンドは,OS,パッケージ管理ツール (pip/conda),Python バージョン,CUDA バージョンによって異なります.必ず以下の PyTorch 公式サイトで,ご自身の環境に合った最新のインストールコマンドを確認・実行してください.
- PyTorch 公式サイト (インストールページ): https://pytorch.org/get-started/locally/
以下の手順で示すコマンドは,特定の環境(例: CUDA 11.8)における一例です.
3. pip を使用したインストール
Python 標準のパッケージ管理ツール pip を使用する方法です.
(1) pip の更新 (任意)
python -m pip install --upgrade pip
(2) 既存の PyTorch 関連パッケージのアンインストール (推奨)
古いバージョン等がインストールされている場合に実行します.
python -m pip uninstall torch torchvision torchaudio
# 必要に応じて torchtext, xformers などもアンインストール
# python -m pip uninstall torchtext xformers
(3) PyTorch のインストール
【注意】 必ず公式サイトで生成したコマンドを使用してください.以下は CUDA 11.8 環境向けの 一例 です.
# 公式サイトで取得した pip install コマンドを実行
# 例 (CUDA 11.8):
python -m pip install torch torchvision torchaudio --index-url https://download.pytorch.org/whl/cu118
(4) インストールの確認
python -c "import torch; print(f'PyTorch Version: {torch.__version__}'); print(f'CUDA Available: {torch.cuda.is_available()}')"
CUDA Available: True と表示されれば,GPU が正しく認識されています (GPU 環境の場合).
4. Miniconda (conda) を使用したインストール
データサイエンス環境構築によく使われる Miniconda (または Anaconda) を使用している場合は,conda コマンドでもインストールできます.
conda 環境では,PyTorch のような複雑な依存関係を持つライブラリの場合,pip よりも依存関係の問題が発生することがあります.問題が発生した場合は,pip を使用したインストール(セクション3)を試すことを検討してください.
(1) Miniconda Prompt (または Anaconda Prompt) の起動
管理者として実行で Miniconda Prompt を起動します.
(2) PyTorch のインストール
【注意】 必ず公式サイトで Package に Conda を選択し,生成されたコマンドを使用してください.以下は CUDA 11.8 環境向けの 一例 です.
# 公式サイトで取得した conda install コマンドを実行
# 例 (CUDA 11.8):
conda install pytorch torchvision torchaudio pytorch-cuda=11.8 -c pytorch -c nvidia
-c pytorch -c nvidia は,PyTorch と NVIDIA の公式 conda チャネルを指定しています.
(3) インストールの確認
python -c "import torch; print(f'PyTorch Version: {torch.__version__}'); print(f'CUDA Available: {torch.cuda.is_available()}')"
関連情報
【サイト内の関連ページ】
【関連する外部ページ】
- PyTorch 公式サイト (インストール): https://pytorch.org/get-started/locally/
- PyTorch 公式サイト (トップ): https://pytorch.org/
Whisper のインストール(Windows 上)
FFmpeg のインストール(Windows 上)
Windows での FFmpeg のインストール(Windows 上): 別ページ »で説明
Whisperのインストール(Windows上)
- 以下の手順を管理者権限のコマンドプロンプトで実行する
(手順:Windowsキーまたはスタートメニュー →
cmdと入力 → 右クリック → 「管理者として実行」)。
。
- Whisper本体をダウンロードしてインストールします。以下のコマンドを実行してください。
(注意:環境によっては依存関係のあるFFmpegのインストールも別途必要になる場合があります。)
python -m pip install -U openai-whisper
- (オプション)動作確認用ファイルの準備
ここでは例として、ホームディレクトリに必要なファイルをダウンロードします。Whisperの公式リポジトリをクローン(複製)することで、テスト用の音声ファイルなどを取得できます。
まず、ホームディレクトリに移動します。
cd /d c:%HOMEPATH%もし以前に同じ名前の 'whisper' ディレクトリが存在する場合は、以下のコマンドで削除します。(注意:このコマンドは 'whisper' フォルダとその中身を完全に削除します。必要なファイルが含まれていないか確認してください。)
rmdir /s /q whisper公式リポジトリをクローンします。
git clone --recursive https://github.com/openai/whisper.git
コマンドラインでのWhisperの基本的な使い方
インストールが完了したら、コマンドラインからWhisperを使ってみましょう。先ほど(オプションで)ダウンロードしたテスト用音声ファイル (`jfk.flac`) を使って、基本的な文字起こしを試してみます。
基本的なコマンドの書式は以下の通りです。
whisper <音声ファイルパス> --model <モデルサイズ> --language <言語>
- <音声ファイルパス>:文字起こししたい音声ファイルのパスを指定します。(例: `%HOMEPATH%\whisper\tests\jfk.flac`)。MP3, WAV, M4A, MP4など様々な形式に対応しています。
- --model <モデルサイズ>:使用するモデルのサイズを指定します。
tiny,base,small,medium,large(または `large-v2`, `large-v3` など最新版) があります。モデルが大きいほど精度は高くなりますが、計算リソース(メモリ、時間)も多く必要になります。tiny.en,base.en,small.en,medium.enといった英語専用モデルもあります。 - --language <言語>:音声の言語を指定します(例:
English,Japanese)。指定しない場合、Whisperが自動検出を試みますが、明示的に指定する方が確実です。対応言語は多数あります(例:Chinese,German,Spanish,Russian,Korean,Frenchなど)。
- 次のコマンドを実行して文字起こしを行います。
実行すると、文字起こし結果がコンソールに表示され、同時に音声ファイルと同じディレクトリにテキストファイル(`.txt`, `.vtt`, `.srt`など)としても保存されます。
smallモデル, English で実行する場合:
whisper %HOMEPATH%/whisper/tests/jfk.flac --model small --language English
largeモデル, Japanese で実行する場合(もし日本語音声ファイルがあれば):
(注意:jfk.flacは英語の音声ファイルのため、Japaneseを指定しても英語として認識される可能性が高いです。日本語の音声ファイルでお試しください。)whisper <日本語音声ファイルのパス> --model large --language Japanese(例:`%HOMEPATH%/whisper/tests/jfk.flac` を large, Japanese で実行した場合の表示例)
whisper %HOMEPATH%/whisper/tests/jfk.flac --model large --language Japanese - (補足)音声ファイルの再生
Windowsでは、コマンドプロンプトから以下のようにパスを指定して実行すると、関連付けられたアプリケーションで音声ファイルが再生される場合があります。(環境によります)
あるいは、エクスプローラーでファイルを直接ダブルクリックして再生することもできます。
%HOMEPATH%\whisper\tests\jfk.flac
4. PythonプログラムからのWhisper利用
コマンドラインだけでなく、PythonスクリプトからWhisperライブラリを直接利用することも可能です。これにより、他のプログラムと連携させたり、より複雑な処理を行ったりすることができます。ここでは、ファイル選択ダイアログで選んだ複数の音声ファイルを順番に文字起こしする簡単な例を示します。
- Pythonスクリプトの作成
まず、作業用のディレクトリに移動し、テキストエディタでPythonスクリプトファイルを作成します。ここでは例として、先ほど `git clone` した `whisper` ディレクトリ内に `small.py` という名前で作成します。(別の場所、別のファイル名でも構いません)
Windows で コマンドプロンプト を起動し、以下を実行します。
cd /d c:%HOMEPATH%\whisper notepad small.py
- プログラムコードの入力
開いたエディタ(メモ帳)に、以下のPythonコードをコピー&ペーストして保存します。
このプログラムは、公式の GitHub のページ: https://github.com/openai/whisperで公開されているサンプルコードを参考に、ファイル選択機能などを追加したものです。
import whisper # 使用するモデルをロード(初回はダウンロードが実行される) # "tiny", "base", "small", "medium", "large"などを指定可能 model = whisper.load_model("small") # ファイル選択ダイアログ表示のためのライブラリをインポート import tkinter as tk from tkinter import filedialog # ファイル選択ダイアログの準備 root = tk.Tk() root.withdraw() # 空のTkinterウィンドウを非表示にする # ファイル選択ダイアログを開き、複数選択を可能にする fpaths = filedialog.askopenfilenames() # 選択された各ファイルに対して処理を実行 for fpath in root.tk.splitlist(fpaths): print("Processing file: ", fpath) # 文字起こしを実行(言語を日本語に指定) # 必要に応じて language="english" などに変更 result = model.transcribe(fpath, language="japanese") # 結果のテキスト部分を表示 print("Transcription:") print(result["text"]) print("-" * 20) # ファイルごとの区切り線コードの簡単な説明:
import whisper: Whisperライブラリを使えるようにします。model = whisper.load_model("small"): 使用するWhisperモデル(ここでは "small")をメモリに読み込みます。指定したモデルがローカルにない場合、自動的にダウンロードされます。import tkinter ...: ファイル選択ダイアログを表示するための準備です。Pythonの標準ライブラリを使用しています。fpaths = filedialog.askopenfilenames(): ファイル選択ダイアログを表示し、ユーザーが選択したファイル(複数可)のパスを取得します。for fpath in ...: 選択されたファイルパスのリストを一つずつ取り出し、ループ処理を行います。result = model.transcribe(fpath, language="japanese"): 各ファイルパス (`fpath`) をWhisperの `transcribe` メソッドに渡し、文字起こしを実行します。ここでは言語を日本語 (`language="japanese"`) に指定していますが、英語の場合は `language="english"` などと指定します。言語を指定しない場合は自動検出されます。print(result["text"]): 文字起こし結果(辞書形式)の中から、テキスト部分 (`"text"`) を取り出してコンソールに出力します。
- Python プログラムの実行
作成したPythonスクリプトを実行するには、コマンドプロンプトでスクリプトを保存したディレクトリ(この例では `c:%HOMEPATH%\whisper`)にいることを確認し、以下のコマンドを実行します。
python small.pyコマンドを実行するとファイル選択ダイアログが表示されるので、文字起こししたい音声ファイルを選択してください(Ctrlキーを押しながらクリックすると複数選択できます)。
Python実行環境について:- Windows では通常 python コマンドを使用します。(環境によっては Python ランチャーの py コマンドも利用可能です)
- Ubuntu などのLinux環境やmacOSでは python3 コマンドを使用するのが一般的です。
Python 開発環境(Jupyter Qt Console, Jupyter ノートブック (Jupyter Notebook), Jupyter Lab, Nteract, Spyder, PyCharm, PyScripterなど)を利用すると、コードの編集や実行、デバッグがより効率的に行えます。
Python のより詳しい情報: 別ページ »
- 実行結果の確認
ファイル選択後、選択されたファイルの処理が順番に行われ、完了すると各ファイルの文字起こし結果がコマンドプロンプトの画面に出力されます。