CN113905264A - 一种基于语音遥控器的语音控制系统 - Google Patents

一种基于语音遥控器的语音控制系统 Download PDF

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Abstract

一种基于语音遥控器的语音控制系统，包括：用于接收用户的语音信息的语音遥控器；用于接收语音遥控器发送的用户语音信息，并根据语音信息生成控制指令的机顶盒，用于接收机顶盒的控制指令，并根据控制指令进行运行的电视机，机顶盒分别无线连接语音遥控器和电视机，本申请通过语音遥控器即可实现对电视机的控制，使得用户在使用电视机时更方便。

Description

一种基于语音遥控器的语音控制系统
技术领域
本发明涉及语音控制技术领域，特别涉及一种基于语音遥控器的语音控制系统。
背景技术
目前电视机在家庭中十分普及，电视机一般都配备有遥控器，现有的遥控器一般都是通过按键输入信息，然后通过遥控器的集中电路板中的红外遥控来控制电视机，长时间使用一般都会出现按键失灵等情况，使用起来不方便，如果能够通过语音识别的方式来控制电视机的开关，则可以减少这种不便。
因此，如何提供一种基于语音遥控器的语音控制系统，是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本申请实施例提供了一种基于语音遥控器的语音控制系统，旨在解决现有遥控器无法通过语音控制电视机的问题。
本申请提供了一种基于语音遥控器的语音控制系统，包括：
用于接收用户的语音信息的语音遥控器；
用于接收语音遥控器发送的用户语音信息，并根据语音信息生成控制指令的机顶盒；
用于接收机顶盒的控制指令，并根据控制指令进行运行的电视机；
机顶盒分别连接语音遥控器和电视机。
一种实施方式中，机顶盒包括语音管理服务模块、语音唤醒服务模块、语音识别服务模块和话筒服务模块，所述接收语音遥控器发送的用户语音信息之后，包括：
语音管理服务模块将接收的语音信息传递给语音识别服务模块进行语音识别，将语音信息转换成文本信息，同时语义解析执行服务模块对文本信息进行语义解析；
当语义解析结果为开启语音唤醒时，语音管理服务模块发送唤醒指令给语音唤醒服务模块，同时发送语音采集指令到语音遥控器，使语音遥控器保持语音信息持续采集，并将语音遥控器采集的语音信息透传给语音唤醒服务模块进行处理；
当语义解析结果为打开话筒功能时，语音管理服务模块发送开启话筒指令给话筒服务模块，并将语音遥控器采集的语音信息透传至话筒服务模块进行语音输出。
一种实施方式中，发送唤醒指令给语音唤醒服务模块之后，包括：
语音唤醒服务模块持续监听和解析语音服务模块接收的语音信息，当解析结果中包含用户预先设置的唤醒词时，则语音唤醒服务模块唤醒成功，并将唤醒成功的信息发送给语音管理服务模块；
语音管理服务模块在收到语音唤醒成功的信息后，将语音遥控器后续采集的语音数据传递给语音识别服务模块进行语音识别，将识别后的语音文本信息通过语义解析服务模块进行解析，得到并执行相关的解析结果；
解析结果执行完成后，将语音遥控器后续采集的语音信息透传回给语音唤醒服务模块，进行下一次的语音唤醒任务。
一种实施方式中，当语义解析结果为打开话筒功能时，语音管理服务模块发送开启话筒指令给话筒服务模块，并将语音遥控器采集的语音信息透传至话筒服务模块进行语音输出，包括：
话筒服务模块接收到语音管理服务发送的开启话筒指令后，读取语音遥控器采集的语音信息，并对语音信息进行回放，通过机顶盒的音频直接输出到电视机或其他音响设备。
一种实施方式中，语音唤醒服务模块唤醒成功后，定时发送语音采集指令给语音遥控器，语音遥控器收到语音采集指令后，持续采集语音信息，并同时计时等待下一个语音采集指令，若超时未收到下一个语音采集指令，则停止语音采集。
一种实施方式中，语音唤醒服务模块持续监听和解析语音服务模块接收的语音信息，包括：
语音唤醒服务模块对语音服务模块接收的语音信息进行监听，并将监听的语音信息发送给语音识别服务模块进行语音识别，将语音信息转换成文本信息，同时语义解析执行服务模块对文本信息进行语义解析。
本申请提出的一种基于语音遥控器的语音控制系统，包括用于接收用户的语音信息的语音遥控器；用于接收语音遥控器发送的用户语音信息，并根据语音信息生成控制指令的机顶盒；用于接收机顶盒的控制指令，并根据控制指令进行运行的电视机，机顶盒分别连接语音遥控器和电视机，用户通过语音遥控器输入语音控制信号，即可完成对电视机的控制，使用更加方便。
附图说明
为了更清楚的说明本申请实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面的描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本申请实施例提供的一种基于语音遥控器的语音控制系统框架结构图；
图2为图1中所示一种基于语音遥控器的语音控制系统框架结构详图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
参见图1实施例所示一种基于语音遥控器的语音控制系统的框架结构图，包括：
用于接收用户的语音信息的语音遥控器；
用于接收语音遥控器发送的用户语音信息，并根据语音信息生成控制指令的机顶盒；
用于接收机顶盒的控制指令，并根据控制指令进行运行的电视机；
机顶盒分别连接语音遥控器和电视机。
机顶盒可以为其他类型可以联网的智能终端设备，包括但不限于投影仪、平板电脑、智能手机、智能音箱等智能网络设备，或者是可同时实现机顶盒与电视机的功能的智能电视。
本申请根据用户的语音信息生成控制指令，用户通过语音就可以实现对电视机的控制，使得用户无需遥控器就能控制电视机的运行，更加方便。
参见图2实施例所示一种基于语音遥控器的语音控制系统的框架结构详图，
机顶盒包括语音管理服务模块、语音唤醒服务模块、语音识别服务模块和话筒服务模块，所述接收语音遥控器发送的用户语音信息，并根据语音信息生成控制指令，具体为：
语音管理服务模块将接收的语音信息传递给语音识别服务模块进行语音识别，将语音信息转换成文本信息，同时语义解析执行服务模块对文本信息进行语义解析；
当语义解析结果为开启语音唤醒时，语音管理服务模块发送语音采集指令到语音遥控器，使语音遥控器保持语音信息持续采集，同时发送唤醒指令给语音唤醒服务模块开始语音唤醒监听，并将语音遥控器采集的语音信息透传给语音唤醒服务模块进行处理；
当语义解析结果为打开话筒功能时，语音管理服务模块发送开启话筒指令给话筒服务模块，并将语音遥控器采集的语音信息透传至话筒服务模块进行语音输出。
本实施例通过对语音信息进行识别和解析，并根据解析结果选择开启语音唤醒或者打开话筒，使得用户不仅可以利用语音遥控器对电视机进行语音控制，还可以利用语音遥控器进行语音播放输出，起到话筒的作用，从而满足用户的不同需求。
在一实施例中，同时发送唤醒指令给语音唤醒服务模块开始语音唤醒监听，包括：
语音唤醒服务模块持续监听和解析语音服务模块接收的语音信息，当解析结果中包含用户预先设置的唤醒词时，则语音唤醒服务模块唤醒成功，并将唤醒成功的信息发送给语音管理服务模块；
语音管理服务模块在收到语音唤醒成功的信息后，将语音遥控器后续采集的语音数据传递给语音识别服务模块进行语音识别，将识别后的文本信息通过语义解析服务模块进行解析，得到并执行相关的解析结果；
解析结果执行完成后，将语音遥控器后续采集的语音信息透传回给语音唤醒服务模块，进行下一次的语音唤醒任务。
本实施例通过预先设置唤醒词，用户只有在输入唤醒词后，才能唤醒语音唤醒服务模块，然后语音唤醒服务模块对后续的语音信息进行采集，从而控制家电和机顶盒运行，避免了该语音控制系统用户在日常的交流中涉及到了家电设备或机顶盒，造成对家电设备或机顶盒进行误操作。
在一实施例中，语音唤醒服务模块持续监听和解析语音服务模块接收的语音信息，包括：
语音唤醒服务模块持续监听和解析语音服务模块接收的语音信息，包括：
语音唤醒服务模块对语音服务模块接收的语音信息进行监听，并将监听的语音信息发送给语音识别服务模块进行语音识别，将语音信息转换成文本信息，同时语义解析执行服务模块对文本信息进行语义解析。
在一实施例中，语义解析执行服务模块对文本信息进行语义解析之前，包括：
建立控制指令库。
每种家电的控制操作大致都是开、关、调节功率等，因此，其控制指令的数目较少，可通过提前建立指令库存储所有可能的控制指令，使得对文本信息进行语音解析后，可以快速匹配到与文本信息对应的指令。
在一实施例中，将识别后的文本信息通过语义解析服务模块进行解析，得到并执行相关的解析结果，包括：
对文本信息进行逐一分割，将文本信息分割成由单个字符组成的字符串；
去除字符串中的无关文字和重复文字；
计算每两个相邻字符之间的相关度，将相关度大于阈值的两个相邻字符保留，并记为候选词汇；
将所有候选词汇与控制指令库中的指令进行匹配，并将匹配度最高的指令作为目标指令，并执行该目标指令。
本实施例通过对文本信息进行
在一实施例中，计算每两个相邻字符之间的相关度，将相关度大于阈值的两个相邻字符保留，并记为候选词汇，包括：
定义两个相邻字符A和B之间的关联度为：L(A，B)，则
Figure BDA0003371598730000051
其中，Pi为字符A与B组成词汇ABA或BAB的概率，P(AB)为两个字符同时出现的概率，P(A)为字符A单独出现的概率，P(B)为字符B单独出现的概率，如果在控制指令库中，AB出现的次数为n(AB)，A、B单独出现的次数为n(A)，n(B)，n为控制指令中词汇的总数，则，P(AB)＝n(AB)/n，
P(A)＝n(A)/n，P(B)＝n(B)/n；
若L(A，B)＞0，即P(AB)＞P(A)P(B)，则AB为一个词语；
若L(A，B)≤0，则AB不会组成一个词语。
本实施例通过计算每两个相邻字符的关联度，判断其是否可以组成一个词语，由于汉字字符的特殊性，两个单独的字符除了可以组成词语外，还可以为三字的日常用语或四字的成语，因此，在计算两个字符A与B的关联度时，词语ABA与BAB可能会导致该两个字符同时出现的概率出现偏差，因此，本实施例在计算字符关联度时，考虑到上述误差，从而使得对用户发出的指令的解析更完善更科学。
在一实施例中，语音遥控器工作时，有3种工作模式，分别为：
(1)普通语音识别模式；
语音遥控器处于普通语音识别模式时，采集用户的语音信息，用户按住语音遥控器上的特殊按钮，并且说出一句命令语音，如“打开窗帘”，“我要看电影”，“启用话筒模式”，“启用语音唤醒”等。
(2)语音唤醒模式；
语音遥控器处于语音唤醒模式时，用户不需要按语音遥控器任何按钮，直接喊唤醒词+语音指令，如唤醒词包括：“艾拉你好”“艾拉精灵”，语音指令包括：“打开空调”“播放流行歌曲”，则用户通过语音输入“艾拉你好，打开空调”，“艾拉精灵，播放流行歌曲”等信息，即可唤醒语音遥控器并执行相关语音指令，用户可以配置多个唤醒词。
(3)话筒模式；
语音遥控器处于话筒模式时，用户不需要按语音遥控器任何按钮，可以将语音遥控器当作话筒，任何语音说话都将透传回放在电视或其他音响设备上播出。
上述三个模式可以独立工作也可以共存，普通模式优先级最高，其次是语音唤醒模式。如，当处于话筒模式时，也启用了唤醒功能，那么可以实时进行语音唤醒监听，当匹配到唤醒词时，则打断话筒模式，进入唤醒模式和语音识别，执行结束后，返回话筒模式。当处于唤醒模式或话筒模式时，只要用户按住语音遥控器上的特殊按钮，则进入普通语音识别模式，执行完成后，返回原来的唤醒模式或话筒模式。真正实现多种应用场景的无缝切换，极大提高语音控制的智能性。
在一实施例中，当语义解析结果为打开话筒功能时，语音管理服务模块发送开启话筒指令给话筒服务模块，并将语音遥控器采集的语音信息透传至话筒服务模块进行语音输出，包括：
话筒服务模块接收到语音管理服务发送的开启话筒指令后，读取语音遥控器采集的语音信息，并对语音信息进行回放，通过机顶盒的音频直接输出到电视机或其他音响设备。
当接收到的指令为开启话筒后，语音遥控器可以将采集的语音信息通过音响设备播放，达到话筒或麦克风的功能效果，满足用户唱歌等的需求。
在一实施例中，语音管理服务模块定时发送语音采集指令给语音遥控器，语音遥控器收到语音采集指令后，持续采集语音信息，并同时计时等待下一个语音采集指令，若超时未收到下一个语音采集指令，则停止语音采集。
在一实施例中，语音唤醒服务模块唤醒成功后，定时发送语音采集指令给语音遥控器，语音遥控器收到语音采集指令后，持续采集语音信息，并同时计时等待下一个语音采集指令，若超时未收到下一个语音采集指令，则停止语音采集。
如预设的语音采集指令发送周期最长为5秒，则语音唤醒服务模块发送指令的周期需小于5秒内，如每3秒发送语音采集指令给语音遥控器，语音遥控器收到该指令后，持续采集语音数据，并开始计时，最长保持语音采集5秒，超过5秒未收到下一个语音采集指令，则停止语音采集。
语音遥控器在采集语音时，功耗最高，考虑到节能降耗、延长遥控器电池使用时长，增加了语音采集控制机制，语音唤醒服务模块需要定时发送语音采集指令给语音遥控器，语音遥控器收到该指令后，持续采集语音数据一段时间，并同时计时等待下一个语音采集指令，如果超时未收到下一个指令，则停止语音采集，从而节约能耗，避免造成不必要的能源浪费。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于语音遥控器的语音控制系统，其特征在于，包括：
用于接收用户的语音信息的语音遥控器；
用于接收语音遥控器发送的用户语音信息，并根据语音信息生成控制指令的机顶盒；
用于接收机顶盒的控制指令，并根据控制指令进行运行的电视机；
机顶盒分别连接语音遥控器和电视机。
2.如权利要求1所述的一种基于语音遥控器的语音控制系统，其特征在于，所述机顶盒包括语音管理服务模块、语音唤醒服务模块、语音识别服务模块和话筒服务模块，所述接收语音遥控器发送的用户语音信息之后，包括：
语音管理服务模块将接收的语音信息传递给语音识别服务模块进行语音识别，将语音信息转换成文本信息，同时语义解析执行服务模块对文本信息进行语义解析；
当语义解析结果为开启语音唤醒时，语音管理服务模块发送唤醒指令给语音唤醒服务模块，同时发送语音采集指令到语音遥控器，使语音遥控器保持语音信息持续采集，并将语音遥控器采集的语音信息透传给语音唤醒服务模块进行处理；
当语义解析结果为打开话筒功能时，语音管理服务模块发送开启话筒指令给话筒服务模块，并将语音遥控器采集的语音信息透传至话筒服务模块进行语音输出。
3.如权利要求2所述的一种基于语音遥控器的语音控制系统，其特征在于，所述发送唤醒指令给语音唤醒服务模块之后，包括：
语音唤醒服务模块持续监听和解析语音服务模块接收的语音信息，当解析结果中包含用户预先设置的唤醒词时，则语音唤醒服务模块唤醒成功，并将唤醒成功的信息发送给语音管理服务模块；
语音管理服务模块在收到语音唤醒成功的信息后，将语音遥控器后续采集的语音数据传递给语音识别服务模块进行语音识别，将识别后的文本信息通过语义解析服务模块进行解析，得到并执行相关的解析结果；
解析结果执行完成后，将语音遥控器后续采集的语音信息透传回给语音唤醒服务模块，进行下一次的语音唤醒任务。
4.如权利要求2所述的一种基于语音遥控器的语音控制系统，其特征在于，所述当语义解析结果为打开话筒功能时，语音管理服务模块发送开启话筒指令给话筒服务模块，并将语音遥控器采集的语音信息透传至话筒服务模块进行语音输出，包括：
话筒服务模块接收到语音管理服务发送的开启话筒指令后，读取语音遥控器采集的语音信息，并对语音信息进行回放，通过机顶盒的音频直接输出到电视机或其他音响设备。
5.如权利要求2所述的一种基于语音遥控器的语音控制系统，其特征在于，所述语音唤醒服务模块唤醒成功后，定时发送语音采集指令给语音遥控器，语音遥控器收到语音采集指令后，持续采集语音信息，并同时计时等待下一个语音采集指令，若超时未收到下一个语音采集指令，则停止语音采集。
6.如权利要求3所述的一种基于语音遥控器的语音控制系统，其特征在于，所述语音唤醒服务模块持续监听和解析语音服务模块接收的语音信息，包括：
语音唤醒服务模块对语音服务模块接收的语音信息进行监听，并将监听的语音信息发送给语音识别服务模块进行语音识别，将语音信息转换成文本信息，同时语义解析执行服务模块对文本信息进行语义解析。
7.如权利要求3所述的一种基于语音遥控器的语音控制系统，其特征在于，所述语义解析执行服务模块对文本信息进行语义解析之前，包括：
建立控制指令库。
8.如权利要求7所述的一种基于语音遥控器的语音控制系统，其特征在于，所述语义解析执行服务模块对文本信息进行语义解析，包括：
对文本信息进行逐一分割，将文本信息分割成由单个字符组成的字符串；
去除字符串中的无关文字和重复文字；
计算每两个相邻字符之间的相关度，将相关度大于阈值的两个相邻字符保留，并记为候选词汇；
将所有候选词汇与控制指令库中的指令进行匹配，并将匹配度最高的指令作为目标指令。
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