CN103327068A - 一种基于音频脉冲信号的信息同步与交互方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于音频脉冲信号的信息同步与交互方法，包括音频脉冲信号植入步骤和音频脉冲信号识别步骤，音频脉冲信号植入步骤包括：Ⅰ、在一定频率范围内随机选择一个或多个频率，生成音频脉冲信号和与所述音频脉冲信号对应的识别码；Ⅱ、将音频脉冲信号与信息源中的音频部分进行合成，生成音频脉冲信息源；Ⅲ、用户终端接收识别码，存储为预置识别码；所述音频脉冲信号识别步骤包括：ⅰ、获取音频脉冲信息源；ⅱ、将音频脉冲信号转换为识别码；ⅲ、开启识别码对应的触发事件。同时，本发明还提供了一种基于音频脉冲信号的信息同步与交互系统。本发明识别率高、通用性和适配性好且成本低廉。

Description

一种基于音频脉冲信号的信息同步与交互方法及其系统

技术领域

本发明涉及一种信息同步与交互方法及其系统，更具体的说，涉及一种基于音频脉冲信号的信息同步与交互方法及其系统，属于计算机数据处理领域。

背景技术

目前，信息同步与交互主要基于如下几种方法：

以语音识别、图像识别为代表的信息同步与交互方式：如手机微信的音乐摇一摇功能，用户在听到某首歌曲的时候，可以打开微信的音乐摇一摇功能，微信会将正在播放的歌曲通过网络发送到微信服务端，通过特征码比对技术，服务端在库中找到相同的音乐后，将相关的音乐信息发送到微信客户端，实现同步。但是，此方法存在如下问题：一、由于周围环境噪声和识别技术的原因，识别率无法做到100%，因此系统会出现无法判断或判断错误的情况；二、该方法需要在服务端建立庞大的特征库，需要大容量的存储设备，并且，会涉及到存储设备中的内容版权购买问题，投入巨大；三、识别过程必须联网，终端必须将采集到的声音信号通过网络发送到服务端，由服务端识别后再发送相关信息到终端，如果网络中断，信息同步将无法完成。

以建立专用通道实现信息同步的方式：如公交卡、分众传媒的Q卡，通过在服务端与用户端增加读卡器和射频卡等硬件设备，实现两端的信息同步与交互。以分众传媒的Q卡为例，用户在分众传媒的楼宇屏上看到某产品的打折促销信息，若对其感兴趣，可将用户的Q卡放在分众传媒楼宇屏幕的某处进行识别后，Q卡的后台系统可将信息推送到与该Q卡绑定的手机上。但是，此方法存在如下问题：一、投入巨大，需要在服务端和用户端投入硬件设备，尤其是用户端，需要投入的硬件数量巨大；二、无法实现跨平台的信息传递，用户在不同平台同步信息，需要不同的终端设备，数量众多的终端设备会给用户的使用和管理带来诸多麻烦和困扰；三、可扩展性差，很难在现有的硬件基础上进行功能的增加。

在现有的通用协议（红外协议或蓝牙协议等）上进行消息同步的方式：如NIKE+ Fuel Band，NIKE+ Fuel Band佩戴在用户手腕上，可对用户的运动量进行测量，然后通过蓝牙将测量结果同步到手机或服务端，通过蓝牙将手机或服务端上的配置信息同步到NIKE+ Fuel Band。但是，此方法存在如下问题：一、需要通用协议的支持，虽然蓝牙、红外等协议的普及率已经很高，但不少设备还是不支持这些协议；二、需要对不同的前端平台进行适配和集成。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种识别率高、通用性和适配性好且成本低廉的基于音频脉冲信号的信息同步与交互方法。

同时，本发明还提供一种解决上述问题的基于音频脉冲信号的信息同步与交互系统。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种基于音频脉冲信号的信息同步与交互方法，包括音频脉冲信号植入步骤和音频脉冲信号识别步骤，

所述音频脉冲信号植入步骤包括：

Ⅰ、音频脉冲信号生成器在一定频率范围内随机选择一个或多个频率，生成音频脉冲信号和与所述音频脉冲信号对应的识别码，并且，将所述音频脉冲信号发送至音频脉冲信号合成器，通过存储与同步服务器将所述识别码发送至用户终端；

Ⅱ、所述音频脉冲信号合成器接收所述音频脉冲信号生成器传送的音频脉冲信号和信息源服务器传送的信息源，并将所述音频脉冲信号与所述信息源进行合成，生成音频脉冲信息源；

Ⅲ、用户终端接收识别码，存储为预置识别码，并且，用户终端预置音频脉冲信号、预置识别码和触发事件的对应关系；

所述音频脉冲信号识别步骤包括：

ⅰ、音频脉冲信息源通过扬声器进行播放时，用户终端的拾音器获取音频脉冲信息源，并将所述音频脉冲信息源传送至用户终端的信号识别器；

ⅱ、用户终端的信号识别器接收所述音频脉冲信息源，提取与步骤Ⅰ中频率范围对应的音频脉冲信号，并将所述音频脉冲信号转换为识别码后，发送至用户终端的对比器；

ⅲ、用户终端的对比器将接收的识别码与预置识别码进行对比，对比成功后，用户终端的触发器开启识别码对应的触发事件，完成此次音频脉冲信息源的拾取。

本发明技术方案的进一步限定为，步骤Ⅰ和步骤ⅱ中所述的频率范围为20Hz~20000Hz，或者为超声波或者次声波。

进一步地，步骤Ⅰ中，存储与同步服务器（203）将所述识别码发送至用户终端（105）时，对同步的次数和同步的用户终端（105）进行记录。

更进一步地，步骤Ⅱ中所述的信息源为音频、视频、图像或者文字中的一种或者多种的混合体。

再进一步地，步骤ⅰ中音频脉冲信息源进行播放的装置还包括屏幕（103）。

本发明提供的另一技术方案为：一种基于音频脉冲信号的信息同步与交互系统，包括信息源服务器、脉冲信息源服务器、扬声器和用户终端，所述信息源服务器与所述脉冲信息源服务器连接，用于将所述信息源服务器中的信息源传送至所述脉冲信息源服务器；

所述脉冲信息源服务器，用于在一定频率范围内生成音频脉冲信号和与所述音频脉冲信号对应的识别码，并将音频脉冲信号与接收的信息源合成为音频脉冲信息源；

所述脉冲信息源服务器与所述用户终端和所述扬声器连接，用于将音频脉冲信号和与所述音频脉冲信号对应的识别码传输至所述用户终端，并且将音频脉冲信息源传送至所述扬声器播出；

所述用户终端与所述扬声器连接，用于接收所述扬声器播出的音频脉冲信息源，提取音频脉冲信号，并将所述音频脉冲信号转换为识别码后，触发该识别码对应的触发事件。

本发明技术方案的进一步限定为，所述脉冲信息源服务器包括音频脉冲信号合成器、音频脉冲信号生成器和存储与同步服务器，

所述音频脉冲信号生成器用于在一定频率范围内随机生成音频脉冲信号和与所述音频脉冲信号对应的识别码；

所述音频脉冲信号生成器分别与所述音频脉冲信号合成器和存储与同步服务器连接，用于将生成的音频脉冲信号传送至所述音频脉冲信号合成器和存储与同步服务器；

所述音频脉冲信号合成器用于将所述音频脉冲信号和信息源合成；

所述存储与同步服务器用于将所述音频脉冲信号和所述识别码存储并同步至所述用户终端。

进一步地，所述用户终端包括拾音器、信号识别器、对比器和触发器，所述拾音器的输入端口与所述扬声器通信连接，用于接收所述扬声器发出的音频脉冲信息源；所述拾音器的输出端口与所述信号识别器的输入端口连接，用于将所述音频脉冲信息源传送至所述信号识别器；

所述信号识别器的输出端口与所述对比器的输入端口连接，用于将提取出的音频脉冲信号传送至所述对比器；

所述对比器的输出端口与所述触发器的输入端口连接，用于将音频脉冲信号转换成的识别码传送至所述触发器；

所述触发器用于根据接收的识别码开启识别码对应的触发事件。

更进一步地，还包括屏幕，所述屏幕与脉冲信息源服务器连接，用于将音频脉冲信息源播出。

本发明的有益效果是：本发明提供的一种基于音频脉冲信号的信息同步与交互方法及其系统，实现内容源跨平台播放时的多种设备间的信息同步问题，相同的内容无需根据不同播放平台做适配，只对一定频率内的脉冲信号进行提取，减少错误，识别率高；在实现功能的前提下，无需额外投入硬件，保护投资，容易适配和集成，可扩展性强；并且，简便易行，只需在内容源处植入相应的脉冲信号即可，无需对终端设备进行任何硬件改造；同时，避免同步的信息的版权问题，可直接引导用户打开内容源的内容，无需自己购买存储内容，相对与其它互动平台，本发明可对内容源在不同平台被关注的情况进行综合统计，且无需额外增加投入。

附图说明

图1为本发明所述的音频脉冲信号植入步骤的流程图；

图2为本发明所述的音频脉冲信号识别步骤的流程图；

图3为本发明所述的基于音频脉冲信号的信息同步与交互系统的结构示意图；

图4为本发明所述的脉冲信息源服务器的结构示意图；

图5为本发明所述的用户终端的结构示意图。

具体实施方式

    实施例1

本实施例提供的一种基于音频脉冲信号的信息同步与交互系统，其结构示意图如图3所示，包括信息源服务器101、脉冲信息源服务器102、屏幕103、扬声器104和用户终端105。

信息源服务器101与脉冲信息源服务器102连接，用于将信息源服务器101中的信息源传送至脉冲信息源服务器102。

脉冲信息源服务器102，用于在一定频率范围内生成音频脉冲信号和与音频脉冲信号对应的识别码，并将音频脉冲信号与接收的信息源合成为音频脉冲信息源。所述的信息源为音频、视频、图像或者文字中的一种或者多种的混合体。所述脉冲信息源服务器102的结构示意图如图4所示，包括音频脉冲信号合成器201、音频脉冲信号生成器202和存储与同步服务器203，音频脉冲信号生成器202用于在一定频率范围内随机生成音频脉冲信号和与音频脉冲信号对应的识别码。音频脉冲信号生成器202分别与音频脉冲信号合成器201和存储与同步服务器203连接，用于将生成的音频脉冲信号传送至音频脉冲信号合成器201和存储与同步服务器203。音频脉冲信号合成器201用于将音频脉冲信号和信息源合成。存储与同步服务器203用于将音频脉冲信号和识别码存储并同步至用户终端105。

脉冲信息源服务器102与用户终端105、屏幕103和扬声器104连接，用于将音频脉冲信号和与音频脉冲信号对应的识别码传输至用户终端105，并且将音频脉冲信息源传送至扬声器104和屏幕103播出。屏幕包括但不限于电视机、IPAD、显示器、投影仪等。扬声器104包括但不限于收音机、MP3播放器、户外扬声器等。

用户终端105与扬声器104连接，用于接收扬声器104播出的音频脉冲信息源，提取音频脉冲信号，并将所述音频脉冲信号转换为识别码后，触发该识别码对应的触发事件。用户终端105为智能手机或平板电脑，其结构示意图如图5所示，包括拾音器301、信号识别器302、对比器303和触发器304，拾音器301的输入端口与扬声器104通信连接，用于接收扬声器104发出的音频脉冲信息源。拾音器301的输出端口与信号识别器302的输入端口连接，用于将音频脉冲信息源传送至信号识别器302。信号识别器302的输出端口与对比器303的输入端口连接，用于将提取出的音频脉冲信号传送至对比器303。对比器303的输出端口与触发器304的输入端口连接，用于将音频脉冲信号转换成的识别码传送至触发器304。触发器304用于根据接收的识别码开启识别码对应的触发事件。

本发明所述的一种基于音频脉冲信号的信息同步与交互系统的工作方法包括音频脉冲信号植入步骤和音频脉冲信号识别步骤。

所述音频脉冲信号植入步骤包括：

Ⅰ、音频脉冲信号生成器202在一定频率范围内随机选择一个或多个频率，生成音频脉冲信号和与所述音频脉冲信号对应的识别码，并且，将所述音频脉冲信号发送至音频脉冲信号合成器201，通过存储与同步服务器203将所述识别码发送至用户终端105，同时，存储与同步服务器203对同步的次数和同步的用户终端（105）进行记录。

存储与同步服务器203对内容源的消息同步效果进行综合统计，如某广告主在电视、互联网、收音机等渠道投放的音视频广告，就究竟有多少人使用了同步，以便对广告投放效果进行评估。

上述的频率范围为20Hz~20000Hz，或者超声波或者次声波。因为，人耳听力最敏感的频率范围是1000Hz——4000Hz，声音内容的大部分信息也集中在这个频率，所以在生成脉冲信号时，尽量不用这个频率，而使用靠近20Hz或20000Hz的频率，提高信息提取的准确性。超声波或者次声波为人儿听不见又对人身体无害的，选择频率范围主要考虑设备（扬声器和拾音器）对频率的支持以及对人身体健康的影响。

存储与同步服务器203将所述识别码发送至用户终端105的方式为下面几种方式中一种或者几种的组合：互联网、局域网、移动互联网。

Ⅱ、所述音频脉冲信号合成器201接收所述音频脉冲信号生成器202传送的音频脉冲信号和信息源服务器101传送的信息源，并将所述音频脉冲信号与所述信息源进行合成，生成音频脉冲信息源。

信息源的内容由内容服务商或内容集成商提供，内容可以是音频、视频、图像、文字或是其中两种或者多种的混合体。

Ⅲ、用户终端105接收识别码，存储为预置识别码，并且，用户终端105预置音频脉冲信号、预置识别码和触发事件的对应关系。

所述音频脉冲信号识别步骤包括：

ⅰ、音频脉冲信息源通过屏幕103和扬声器104进行播放时，用户终端105的拾音器301获取音频脉冲信息源，并将所述音频脉冲信息源传送至用户终端105的信号识别器302。

音频脉冲信息源传送到屏幕103和扬声器104的为下面几种方式中一种或者几种的组合：有线方式、无线方式、离线方式，其中有线方式为同轴电缆方式或者互联网，无线方式为卫星通讯或者WIFI，离线方式为U盘或者移动硬盘。

ⅱ、用户终端105的信号识别器302接收所述音频脉冲信息源，提取与步骤Ⅰ中频率范围对应的音频脉冲信号，并将所述音频脉冲信号转换为识别码后，发送至用户终端105的对比器303。

ⅲ、用户终端105的对比器303将接收的识别码与预置识别码进行对比，对比成功后，用户终端105的触发器304开启识别码对应的触发事件，完成此次音频脉冲信息源的拾取。

本发明提供的基于音频脉冲信息的信息同步与交互系统的应用范围广泛，下面列举其中的几个应用场景：

（1）用户在观看球赛、春晚等直播电视时，可以通过本技术在不同的画面中嵌入特定音频脉冲信号，并将与音频脉冲信号对应的识别码及识别码对应的触发事件同步至用户的手机或者PAD中，本应用场景中，触发事件为打开球员或者节目的详细信息的链接。

用户打开手机或PAD中的相关应用，点击获取或摇一摇，即可通过识别码触发触发事件，了解目前画面中的球员或节目的详细信息。

（2）用户在观看《超级女生》、《非诚勿扰》等互动节目时，可以通过本技术在不同的画面中嵌入特定音频脉冲信号，并将与音频脉冲信号对应的识别码及识别码对应的触发事件同步至用户的手机或者PAD中，本应用场景中，触发事件为参与投票、评分、意见、SNS等节目互动。

用户打开手机或PAD中的相关应用，点击获取或摇一摇，即可通过识别码触发触发事件，参与投票、评分、意见、SNS等节目互动。

（3）用户在观看或收听广告时，可以通过本技术在不同的广告画面或声音中嵌入特定音频脉冲信号，并将与音频脉冲信号对应的识别码及识别码对应的触发事件同步至用户的手机或者PAD中，本应用场景中，触发事件为打开广告的详细信息或优惠打折信息的连接。广告包括电视广告、收音机广告、互联网广告、楼宇广告等。

用户打开手机或PAD中的相关应用，点击获取或摇一摇，即可通过识别码触发触发事件，获取广告的详细信息或优惠打折信息等。

通过设置不同的触发事件，用户可以通过与现有的电商平台、支付平台对接，直接完成广告中商品的购买。

（4）用户在电视、互联网、电影、收音机等媒体上看到的视频、文字、图像等内容时，可以通过本技术在不同的画面中嵌入特定音频脉冲信号，并将与音频脉冲信号对应的识别码及识别码对应的触发事件同步至用户的手机或者PAD中，本应用场景中，触发事件为同步看到或者听到的内容等。

用户打开手机或PAD中的相关应用，点击获取或摇一摇，，即可通过识别码触发触发事件，将看到的内容同步到手机或PAD上来存储或观看。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于音频脉冲信号的信息同步与交互方法，其特征在于，包括音频脉冲信号植入步骤和音频脉冲信号识别步骤，

所述音频脉冲信号植入步骤包括：

Ⅰ、音频脉冲信号生成器（202）在一定频率范围内随机选择一个或多个频率，生成音频脉冲信号和与所述音频脉冲信号对应的识别码，并且，将所述音频脉冲信号发送至音频脉冲信号合成器（201），通过存储与同步服务器（203）将所述识别码发送至用户终端（105）；

Ⅱ、所述音频脉冲信号合成器（201）接收所述音频脉冲信号生成器（202）传送的音频脉冲信号和信息源服务器（101）传送的信息源，并将所述音频脉冲信号与所述信息源进行合成，生成音频脉冲信息源；

Ⅲ、用户终端（105）接收识别码，存储为预置识别码，并且，用户终端（105）预置音频脉冲信号、预置识别码和触发事件的对应关系；

所述音频脉冲信号识别步骤包括：

ⅰ、音频脉冲信息源通过扬声器（104）进行播放时，用户终端（105）的拾音器（301）获取音频脉冲信息源，并将所述音频脉冲信息源传送至用户终端（105）的信号识别器（302）；

ⅱ、用户终端（105）的信号识别器（302）接收所述音频脉冲信息源，提取与步骤Ⅰ中频率范围对应的音频脉冲信号，并将所述音频脉冲信号转换为识别码后，发送至用户终端（105）的对比器（303）；

ⅲ、用户终端（105）的对比器（303）将接收的识别码与预置识别码进行对比，对比成功后，用户终端（105）的触发器（304）开启识别码对应的触发事件，完成此次音频脉冲信息源的拾取。

2.根据权利要求1所述的一种基于音频脉冲信号的信息同步与交互方法，其特征在于，步骤Ⅰ和步骤ⅱ中所述的频率范围为20Hz~20000Hz，或者为超声波或者次声波。

3.根据权利要求1所述的一种基于音频脉冲信号的信息同步与交互方法，其特征在于，步骤Ⅰ中，存储与同步服务器（203）将所述识别码发送至用户终端（105）时，对同步的次数和同步的用户终端（105）进行记录。

4.根据权利要求1所述的一种基于音频脉冲信号的信息同步与交互方法，其特征在于，步骤Ⅱ中所述的信息源为音频、视频、图像或者文字中的一种或者多种的混合体。

5.根据权利要求1所述的一种基于音频脉冲信号的信息同步与交互方法，其特征在于，步骤ⅰ中音频脉冲信息源进行播放的装置还包括屏幕（103）。

6.一种基于音频脉冲信号的信息同步与交互系统，其特征在于，包括信息源服务器（101）、脉冲信息源服务器（102）、扬声器（104）和用户终端（105），所述信息源服务器（101）与所述脉冲信息源服务器（102）连接，用于将所述信息源服务器（101）中的信息源传送至所述脉冲信息源服务器（102）；

所述脉冲信息源服务器（102），用于在一定频率范围内生成音频脉冲信号和与所述音频脉冲信号对应的识别码，并将音频脉冲信号与接收的信息源合成为音频脉冲信息源；

所述脉冲信息源服务器（102）与所述用户终端（105）和所述扬声器（104）连接，用于将音频脉冲信号和与所述音频脉冲信号对应的识别码传输至所述用户终端（105），并且将音频脉冲信息源传送至所述扬声器（104）播出；

所述用户终端（105）与所述扬声器（104）连接，用于接收所述扬声器（104）播出的音频脉冲信息源，提取音频脉冲信号，并将所述音频脉冲信号转换为识别码后，触发该识别码对应的触发事件。

7.根据权利要求6所述的一种基于音频脉冲信号的信息同步与交互系统，其特征在于，所述脉冲信息源服务器（102）包括音频脉冲信号合成器（201）、音频脉冲信号生成器（202）和存储与同步服务器（203），

所述音频脉冲信号生成器（202）用于在一定频率范围内随机生成音频脉冲信号和与所述音频脉冲信号对应的识别码；

所述音频脉冲信号生成器（202）分别与所述音频脉冲信号合成器（201）和存储与同步服务器（203）连接，用于将生成的音频脉冲信号传送至所述音频脉冲信号合成器（201）和存储与同步服务器（203）；

所述音频脉冲信号合成器（201）用于将所述音频脉冲信号和信息源合成；

所述存储与同步服务器（203）用于将所述音频脉冲信号和所述识别码存储并同步至所述用户终端（105）。

8.根据权利要求6所述的一种基于音频脉冲信号的信息同步与交互系统，其特征在于，所述用户终端（105）包括拾音器（301）、信号识别器（302）、对比器（303）和触发器（304），所述拾音器（301）的输入端口与所述扬声器（104）通信连接，用于接收所述扬声器（104）发出的音频脉冲信息源；所述拾音器（301）的输出端口与所述信号识别器（302）的输入端口连接，用于将所述音频脉冲信息源传送至所述信号识别器（302）；

所述信号识别器（302）的输出端口与所述对比器（303）的输入端口连接，用于将提取出的音频脉冲信号传送至所述对比器（303）；

所述对比器（303）的输出端口与所述触发器（304）的输入端口连接，用于将音频脉冲信号转换成的识别码传送至所述触发器（304）；

所述触发器（304）用于根据接收的识别码开启识别码对应的触发事件。

9.根据权利要求6所述的一种基于音频脉冲信号的信息同步与交互系统，其特征在于，还包括屏幕（103），所述屏幕（103）与脉冲信息源服务器（102）连接，用于将音频脉冲信息源播出。

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