LiveKit Agents[1] 是一个端到端的框架,用于构建实时、多模态的人工智能 “代理”,通过语音、视频和数据通道与最终用户进行交互。该框架允许您使用 Python 构建代理。
LiveKit Agents 的特点
LiveKit 音频/视频传输: 使用相同的 LiveKit API[2] 将语音和视频从客户端设备实时传输到应用服务器。
简化常见任务: 简化了语音转文本、文本转语音和使用 LLM 等任务,因此您可以专注于核心应用程序逻辑。
广泛且可扩展的插件: 预置了与 OpenAI、DeepGram、Google 和 ElevenLabs 等的集成。您还可以自定义插件来集成其他提供商。
端到端的开发体验: 与 LiveKit[3] 服务器和 LiveKit Cloud[4] 兼容。本地开发并部署到生产中,无需更改任何代码。
编排和扩展: 内置 Worker 服务,用于代理编排和负载平衡。要扩展,只需添加更多 Worker。
开源: 与 LiveKit 一样,Agent 也是 Apache 2.0。
边缘优化: 使用 LiveKit Cloud 时,您的代理将利用 LiveKit 的全球边缘网络。代理会在靠近终端用户的地方运行,从而减少延迟,让您有更多时间进行推理。
LiveKit Agents 应用场景
Agents 的设计目的是为您在构建服务器端应用时提供极大的灵活性。您可以用它创建各种应用程序,包括:
使用 LLM 进行语音和视频聊天
实时语音转文字
通过实时视频进行物体检测/识别
生成人工智能驱动的头像
混合人工智能和人工座席的联络中心或服务台解决方案
实时翻译
实时视频过滤器和转换
LiveKit Agents 生命周期
Worker 注册: 当你的代理程序运行时,它会首先连接到 LiveKit 服务器,并通过持久的 WebSocket 连接将自己注册为 “工作程序”。一旦注册成功,工作程序就会处于待命状态,等待 “工作 ”请求的到来。
代理调用: 当创建一个房间时,LiveKit 服务器会逐一通知已注册的工人有关作业的信息。第一个接受任务的工人将实例化你的代理并让它加入房间。一个工人可以同时管理多个代理实例。
应用逻辑: 这是您的应用程序接管的地方。您的代理可以通过 Python SDK 使用大多数 LiveKit 客户端功能。代理还可以利用插件生态系统来处理或合成音频和视频数据。
关闭房间: 当最后一位参与者(不包括您的代理)离开房间时,您的代理实例也将从房间断开连接。
LiveKit Agents 快速上手
下面,我们将使用 LiveKit、Python 和 NextJS 构建一个可进行实时对话的人工智能语音助手。
本快速入门教程将引导您完成使用 Python 和 NextJS 构建对话式 AI 应用程序的步骤。它使用 LiveKit 的 Agents SDK 和 React Components Library 来创建一个可以与用户进行实时对话的人工智能语音助手。最后,您将拥有一个可以运行和交互的基本对话式人工智能应用程序。
前置条件
LiveKit Cloud Project[5] 或 open-source LiveKit server[6]
ElevenLabs API Key[7]
Deepgram API Key[8]
OpenAI API Key[9]
Python 3.10+[10]
1. 设置开发环境
设置以下的环境变量:
export LIVEKIT_URL=<your LiveKit server URL>export LIVEKIT_API_KEY=<your API Key>export LIVEKIT_API_SECRET=<your API Secret>export ELEVEN_API_KEY=<your ElevenLabs API key>export DEEPGRAM_API_KEY=<your Deepgram API key>export OPENAI_API_KEY=<your OpenAI API key>
配置一个 Python 虚拟环境:
python -m venv venvsource venv/bin/activate
安装项目所需的 Python 依赖包:
pip install \livekit \livekit-agents \livekit-plugins-deepgram \livekit-plugins-openai \livekit-plugins-elevenlabs \livekit-plugins-silero
2. 创建服务器代理
新建一个 main.py 文件,并输入以下代码:
import asyncioimport loggingfrom livekit.agents import JobContext, JobRequest, WorkerOptions, clifrom livekit.agents.llm import ( ChatContext, ChatMessage, ChatRole,)from livekit.agents.voice_assistant import VoiceAssistantfrom livekit.plugins import deepgram, elevenlabs, openai, silero# This function is the entrypoint for the agent.async def entrypoint(ctx: JobContext): # Create an initial chat context with a system prompt initial_ctx = ChatContext( messages=[ ChatMessage( role=ChatRole.SYSTEM, text="You are a voice assistant created by LiveKit. Your interface with users will be voice. Pretend we're having a conversation, no special formatting or headings, just natural speech.", ) ] ) # VoiceAssistant is a class that creates a full conversational AI agent. # See https://github.com/livekit/agents/blob/main/livekit-agents/livekit/agents/voice_assistant/assistant.py # for details on how it works. assistant = VoiceAssistant( vad=silero.VAD(), # Voice Activity Detection stt=deepgram.STT(), # Speech-to-Text llm=openai.LLM(), # Language Model tts=elevenlabs.TTS(), # Text-to-Speech chat_ctx=initial_ctx, # Chat history context ) # Start the voice assistant with the LiveKit room assistant.start(ctx.room) await asyncio.sleep(3) # Greets the user with an initial message await assistant.say("Hey, how can I help you today?", allow_interruptions=True)# This function is called when the worker receives a job request# from a LiveKit server.async def request_fnc(req: JobRequest) -> None: logging.info("received request %s", req) # Accept the job tells the LiveKit server that this worker # wants the job. After the LiveKit server acknowledges that job is accepted, # the entrypoint function is called. await req.accept(entrypoint)if __name__ == "__main__": # Initialize the worker with the request function cli.run_app(WorkerOptions(request_fnc))
有些插件需要先下载附加文件。例如,Silero 插件需要下载模型权重。运行以下命令后,所有导入的插件都将下载它们所需的文件:
python main.py download-files
3. 运行服务器代理
运行以下命令,启动服务器代理:
python main.py start
运行上述命令后,worker 将开始监听来自 LiveKit 服务器的作业请求。您可以以相同的方式运行许多工作人员来扩展代理,LiveKit 的服务器将平衡它们之间的请求。
4. 配置前端环境
默认情况下,创建房间时会创建代理任务请求。我们将创建一个 NextJS 应用程序,让人类参与者加入一个新房间,与人工智能代理对话。
首先构建一个 NextJS 项目:
npx create-next-app@latest
接着,安装 LiveKit 依赖:
npm install @livekit/components-react @livekit/components-styles livekit-client livekit-server-sdk
配置 .env.local 文件中的环境变量:
export LIVEKIT_URL=<your LiveKit server URL>export LIVEKIT_API_KEY=<your API Key>export LIVEKIT_API_SECRET=<your API Secret>
5. 创建一个 access token 的接口
新建一个 src/app/api/token/route.ts 文件并输入以下代码:
import { AccessToken } from 'livekit-server-sdk';export async function GET(request: Request) { const roomName = Math.random().toString(36).substring(7); const apiKey = process.env.LIVEKIT_API_KEY; const apiSecret = process.env.LIVEKIT_API_SECRET; const at = new AccessToken(apiKey, apiSecret, {identity: "human_user"}); at.addGrant({ room: roomName, roomJoin: true, canPublish: true, canPublishData: true, canSubscribe: true, }); return Response.json({ accessToken: await at.toJwt(), url: process.env.LIVEKIT_URL });}
6. 创建 UI
新建 src/app/page.tsx 文件并输入以下代码:
'use client';import { LiveKitRoom, RoomAudioRenderer, useLocalParticipant,} from '@livekit/components-react';import { useState } from "react";export default () => { const [token, setToken] = useState<string | null>(null); const [url, setUrl] = useState<string | null>(null); return ( <> <main> {token === null ? (<button onClick={async () => { const {accessToken, url} = await fetch('/api/token').then(res => res.json()); setToken(accessToken); setUrl(url); }}>Connect</button>) : ( <LiveKitRoom token={token} serverUrl={url} connectOptions={{autoSubscribe: true}} > <ActiveRoom /> </LiveKitRoom> )} </main> </> );};const ActiveRoom = () => { const { localParticipant, isMicrophoneEnabled } = useLocalParticipant(); return ( <> <RoomAudioRenderer /> <button onClick={() => { localParticipant?.setMicrophoneEnabled(!isMicrophoneEnabled) }}>Toggle Microphone</button> <div>Audio Enabled: { isMicrophoneEnabled ? 'Muted' : 'Unmuted' }</div> </> );};
7. 运行前端应用
在终端输入以下命令,启动前端应用:
npm run dev
之后,可以通过 http://localhost:3000 地址访问应用。
8. 与 AI 增强的应用交互
服务器代理和前端应用程序启动并运行后,您就可以开始与代理对话、提问或讨论任何您想讨论的话题。当您通过网络用户界面加入一个房间时,代理任务请求会自动发送给您的工作员。工作人员接受任务后,人工智能驱动的代理就会加入房间,随时准备进行对话。代理会聆听您的声音,使用 Deepgram 的语音到文本 (STT) 技术处理您的语音,使用 OpenAI 的高级语言模型生成回复,并使用 ElevenLabs 的文本到语音 (TTS) 服务进行口头回复。
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参考资料
[1]
LiveKit Agents: https://github.com/livekit/agents[2]
LiveKit API: https://docs.livekit.io/realtime/concepts/api-primitives/[3]
LiveKit: https://github.com/livekit/livekit[4]
LiveKit Cloud: https://cloud.livekit.io/[5]
LiveKit Cloud Project: https://cloud.livekit.io/[6]
open-source LiveKit server: https://docs.livekit.io/home/self-hosting/local/[7]
ElevenLabs API Key: https://elevenlabs.io/dashboard/api-keys[8]
Deepgram API Key: https://console.deepgram.com/[9]
OpenAI API Key: https://platform.openai.com/api-keys[10]
Python 3.10+: https://www.python.org/