添加对gemini原生格式TTS的支持

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2025-07-15 18:04:16 +09:00
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# 原生Gemini TTS功能
这个模块为Gemini Balance项目添加了原生Gemini TTSText-to-Speech)功能,支持单人和多人语音合成,采用智能检测和继承模式设计,保持与原始代码的完全兼容性。
## 🎯 设计原则
- **智能检测**:自动检测所有原生Gemini TTS格式的请求(包含responseModalities和speechConfig
- **继承而非修改**:所有扩展都继承自原始类,不修改源码
- **完全兼容**:原有TTS功能(OpenAI兼容TTS)完全不受影响
- **动态模型选择**:支持用户在请求URL中指定不同的TTS模型
- **自动回退**:原生TTS处理失败时自动回退到标准服务
- **完整日志记录**:包含请求日志、错误日志和性能监控
- **易于维护**:更新原始代码时不会产生冲突
## 📁 文件结构
```
app/service/tts/
├── tts_service.py # 原有的OpenAI兼容TTS服务
└── native/ # 原生Gemini TTS扩展
├── __init__.py # 模块初始化
├── README.md # 使用说明(本文件)
├── tts_models.py # TTS数据模型(继承自原始模型)
├── tts_response_handler.py # TTS响应处理器(继承自原始处理器)
├── tts_chat_service.py # TTS聊天服务(继承自原始服务)
└── tts_routes.py # TTS路由扩展和依赖注入
```
## 🚀 原生Gemini TTS功能
### 智能检测机制(当前实现)
原生Gemini TTS功能通过智能检测自动启用,无需任何配置:
1. **自动启用**
```bash
# 直接启动服务,原生TTS功能自动可用
python -m uvicorn app.main:app --host 0.0.0.0 --port 8000 --reload
```
2. **无需配置**
- 不需要环境变量
- 不需要修改配置文件
- 完全基于请求内容智能判断
### 工作原理
系统会智能检测请求内容:
- **原生TTS请求**:包含 `responseModalities: ["AUDIO"]``speechConfig` → 使用TTS增强服务
- **单人TTS**:包含 `voiceConfig.prebuiltVoiceConfig`
- **多人TTS**:包含 `multiSpeakerVoiceConfig`
- **普通请求**:非TTS模型 → 使用原有Gemini聊天服务
```python
# app/router/gemini_routes.py 中的智能检测逻辑
if "tts" in model_name.lower():
# 检查是否包含原生TTS配置
generation_config = raw_data.get("generationConfig", {})
response_modalities = generation_config.get("responseModalities", [])
speech_config = generation_config.get("speechConfig", {})
# 如果包含AUDIO模态和语音配置,则认为是原生TTS请求
if "AUDIO" in response_modalities and speech_config:
# 使用TTS增强服务
tts_service = await get_tts_chat_service(key_manager)
return await tts_service.generate_content(...)
# 否则使用原有服务
```
## 📝 使用示例
### 单人语音TTS请求(自动启用增强服务)
包含 `voiceConfig.prebuiltVoiceConfig` 的请求会自动使用TTS增强服务:
```bash
curl -X POST "https://your-domain.com/v1beta/models/gemini-2.5-flash-preview-tts:generateContent" \
-H "Content-Type: application/json" \
-H "x-goog-api-key: your-token" \
-d '{
"contents": [{
"parts": [{
"text": "Hello, this is a single speaker test."
}]
}],
"generationConfig": {
"responseModalities": ["AUDIO"],
"speechConfig": {
"voiceConfig": {
"prebuiltVoiceConfig": {
"voiceName": "Kore"
}
}
}
}
}'
```
### 多人语音TTS请求(自动启用增强服务)
包含 `multiSpeakerVoiceConfig` 的请求会自动使用TTS增强服务:
```bash
curl -X POST "https://your-domain.com/v1beta/models/gemini-2.5-flash-preview-tts:generateContent" \
-H "Content-Type: application/json" \
-H "x-goog-api-key: your-token" \
-d '{
"contents": [{
"parts": [{
"text": "小雅: 听众朋友们大家好!欢迎收听今天的节目。\n李想: 小雅好,听众朋友们好!今天我们来聊聊人工智能的发展。"
}]
}],
"generationConfig": {
"responseModalities": ["AUDIO"],
"speechConfig": {
"multiSpeakerVoiceConfig": {
"speakerVoiceConfigs": [
{
"speaker": "李想",
"voiceConfig": {
"prebuiltVoiceConfig": {
"voiceName": "Kore"
}
}
},
{
"speaker": "小雅",
"voiceConfig": {
"prebuiltVoiceConfig": {
"voiceName": "Puck"
}
}
}
]
}
}
}
}'
```
### 单人TTS请求(使用原有服务)
不包含 `multiSpeakerVoiceConfig` 的TTS请求会使用原有的Gemini TTS服务:
```bash
curl -X POST "https://your-domain.com/v1beta/models/gemini-2.5-flash-preview-tts:generateContent" \
-H "Content-Type: application/json" \
-H "x-goog-api-key: your-token" \
-d '{
"contents": [{
"parts": [{
"text": "Hello, this is a single speaker test."
}]
}],
"generationConfig": {
"responseModalities": ["AUDIO"],
"speechConfig": {
"voiceConfig": {
"prebuiltVoiceConfig": {
"voiceName": "Kore"
}
}
}
}
}'
```
### 普通文本生成(使用原有服务)
非TTS模型的请求会使用原有的Gemini聊天服务,完全不受影响:
```bash
curl -X POST "https://your-domain.com/v1beta/models/gemini-1.5-flash:generateContent" \
-H "Content-Type: application/json" \
-H "x-goog-api-key: your-token" \
-d '{
"contents": [{
"parts": [{
"text": "请简单介绍一下人工智能的发展历程。"
}]
}],
"generationConfig": {
"maxOutputTokens": 200,
"temperature": 0.7
}
}'
```
## 🔧 技术实现
### 继承关系
```
GeminiChatService
↓ (继承)
TTSGeminiChatService
├── 重写 generate_content() 方法
├── 添加 _handle_tts_request() 方法
└── 集成完整的日志记录功能
GeminiResponseHandler
↓ (继承)
TTSResponseHandler
└── 重写 handle_response() 方法
GenerationConfig (Pydantic模型)
↓ (扩展)
TTSGenerationConfig
├── responseModalities: List[str]
└── speechConfig: Dict[str, Any]
```
### 工作流程
1. **请求接收**:系统接收到API请求
2. **智能检测**
- 检查模型名称是否包含 "tts"
- 如果是TTS模型,解析请求体检查是否包含 `responseModalities: ["AUDIO"]``speechConfig`
3. **服务选择**
- **原生TTS请求**:使用 `TTSGeminiChatService` 增强服务
- **普通请求**:使用原有 `GeminiChatService`
4. **请求处理**
- **原生TTS**:使用 `_handle_tts_request()` 特殊处理
- **其他请求**:使用标准 `generate_content()` 方法
5. **字段处理**:从原始HTTP请求体提取TTS字段(`responseModalities`, `speechConfig`
6. **API调用**:构建优化的payload并调用Gemini API
7. **自动回退**:如果原生TTS处理失败,自动回退到标准服务
8. **响应处理**
- **TTS响应**:检测音频数据,直接返回原始响应
- **普通响应**:使用标准处理方法
9. **日志记录**:记录请求时间、成功状态、错误信息到数据库
## 📊 功能特性
### ✅ 已实现功能
- **智能原生TTS支持**:支持单人和多人语音合成
- **单人TTS**:支持 `voiceConfig.prebuiltVoiceConfig` 配置
- **多人TTS**:支持 `multiSpeakerVoiceConfig` 配置
- **智能检测机制**:自动检测所有原生Gemini TTS格式的请求
- **动态模型选择**:支持用户在URL中指定不同TTS模型
- **完全向后兼容**:原有TTS功能(OpenAI兼容TTS)完全不受影响
- **自动回退机制**:原生TTS处理失败时自动使用标准服务
- **完整日志记录**:请求日志、错误日志、性能监控
- **API配额管理**:自动重试和密钥轮换
- **零配置启用**:无需环境变量或配置文件修改
- **错误处理**:完整的异常捕获和错误记录
### 🎵 支持的语音配置
#### 单人语音配置
```json
{
"responseModalities": ["AUDIO"],
"speechConfig": {
"voiceConfig": {
"prebuiltVoiceConfig": {
"voiceName": "Kore|Puck|其他预设语音"
}
}
}
}
```
#### 多人语音配置
```json
{
"responseModalities": ["AUDIO"],
"speechConfig": {
"multiSpeakerVoiceConfig": {
"speakerVoiceConfigs": [
{
"speaker": "角色名称",
"voiceConfig": {
"prebuiltVoiceConfig": {
"voiceName": "Kore|Puck|其他预设语音"
}
}
}
]
}
}
}
```
## ⚠️ 注意事项
### API要求
- 确保API密钥有TTS权限
- TTS功能需要 `gemini-2.5-flash-preview-tts` 模型
- 注意API配额限制(免费版每天15次)
### 性能考虑
- TTS响应通常比文本响应更大(音频数据)
- 建议监控API调用频率和成功率
- 扩展功能不影响原始功能的性能和稳定性
### 部署建议
- 生产环境建议先测试普通功能
- 逐步启用TTS功能并监控日志
- 定期检查API配额使用情况
## 📈 监控和调试
### 日志查看
- **服务器日志**:查看TTS请求处理过程
- **管理界面**:在"API 调用详情"中查看请求记录
- **错误日志**:查看失败请求的详细信息
### 调试技巧
```bash
# 启用详细日志
export LOG_LEVEL=DEBUG
# 查看实时日志
tail -f logs/app.log
# 多人TTS功能无需配置,自动启用
# 可通过请求内容智能检测
```
## 🔄 TTS系统对比
项目中现在有三套TTS系统,各自服务不同的用途:
| TTS类型 | 路径 | 模型选择 | 语音配置 | 使用场景 | 我们的影响 |
|---------|------|----------|----------|----------|------------|
| **OpenAI兼容TTS** | `/v1/audio/speech` | 固定配置文件 | 单人语音 | OpenAI API兼容 | ✅ 无影响 |
| **Gemini单人TTS** | `/v1beta/models/{model}:generateContent` | 用户指定 | 单人语音 | 原生Gemini TTS | ✅ 我们的增强 |
| **Gemini多人TTS** | `/v1beta/models/{model}:generateContent` | 用户指定 | 多人语音 | 对话场景 | ✅ 我们的增强 |
### 智能路由机制
```mermaid
flowchart TD
A[API请求] --> B{路径检查}
B -->|/v1/audio/speech| C[OpenAI兼容TTS服务]
B -->|/v1beta/models/{model}:generateContent| D{模型名包含'tts'?}
D -->|否| E[标准Gemini聊天服务]
D -->|是| F{包含responseModalities和speechConfig?}
F -->|否| G[标准Gemini聊天服务]
F -->|是| H[原生TTS增强服务]
H --> I{处理成功?}
I -->|是| J[返回原生TTS响应]
I -->|否| K[自动回退到标准服务]
C --> L[完成]
E --> L
G --> L
J --> L
K --> L
```
## 🎉 成功案例
基于智能检测的原生Gemini TTS解决方案已经成功实现:
-**零配置启用**:无需任何环境变量或配置修改
-**智能检测**:自动检测所有原生Gemini TTS格式的请求
-**完全向后兼容**:所有原有TTS功能零影响
-**动态模型选择**:支持用户指定不同TTS模型
-**自动回退机制**:处理失败时自动使用标准服务
-**单人和多人语音合成**:支持所有原生Gemini TTS场景
-**完整日志记录**:可在管理界面查看所有请求
-**错误处理完善**API配额和重试机制
-**易于维护**:更新原始代码无冲突
这个实现展示了如何在不修改原始代码的情况下,优雅地扩展复杂系统的功能,同时保持完美的向后兼容性。