CN114038224B - 智能语音播报方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种语音调度播报方法及装置，包括基于语音序列参数，对出发地与目的地之间的各语音序列i进行排序；依次将排序好的语音序列i加入播放序列：对于与任一语音序列j无冲突的语音序列i，以最佳开始播报时间Opt_i作为实际开始播报时间A_i；对于与播放序列中至少一个语音序列存在冲突的语音序列i，则对于与播放序列中至少一个语音序列存在冲突的语音序列i，则与存在冲突的语音序列共同构建出m！种冲突序列P_t后进行局部建模并求解，以获取语音序列i与存在冲突的语音序列的实际开始播报时间，或将语音序列i舍弃。本发明有效降低了播报失败率以及重要语音序列播报的延迟率。

Description

智能语音播报方法及装置

技术领域

本发明涉及一种智能语音播报系统，特别是涉及一种语音调度播报方法及装置。

背景技术

随着移动电子设备的普及，人们出行频率日益增加，对于导航的需求日益增加。因此，需要一个智能的语音播报系统对导航系统的语音进行播报。而目前语音播报系统的问题是：由于日益增加的复杂路况，导致一次导航服务中会有大量语音需要播报，而这些语音序列之间可能会出现冲突，例如如果一条语音序列如果播报完成再播报后一条语音，就可能会导致后面的语音造成信息延迟，例如已经通过路口以后，才播报需要左转信息。对于语音播报时间的计算，有冲突的语言序列是否播报等问题，目前还没有系统的解决方案，主要以人为制定的规则为主。

发明内容

针对现有技术缺陷，本发明提供了一种语音调度播报方法及装置，通过对于有冲突的语音序列进行局部建模和求解，降低了播报失败率以及重要语音序列播报的延迟率。

本发明的技术方案包括：

一种语音调度播报方法，其步骤包括：

1)基于语音序列参数，对出发地与目的地之间的各语音序列i进行排序，其中语音序列参数包括：语音序列权重W_i、语音序列长度L_i、最佳开始播报时间Opt_i、最早开始播报时间F_i、最晚开始播报时间E_i和播报惩罚系数C_i；

2)依次将排序好的语音序列i加入播放序列，并通过以下策略获取语音序列i的播报结果：

2.1)对于与播放序列中任一语音序列无冲突的语音序列i，将最佳开始播报时间Opt_i作为实际开始播报时间A_i；

2.2)对于与播放序列中至少一个语音序列存在冲突的语音序列i，则与存在冲突的语音序列共同构建出m！种冲突序列P_t后进行局部建模并求解，以获取语音序列i与存在冲突的语音序列的实际开始播报时间，或将语音序列i舍弃，其中m为语音序列i与存在冲突语音序列的共同数量。

进一步地，语音序列权重W_i或播报惩罚系数C_i的计算方法包括：基于语音序列i的类别进行计算。

进一步地，最佳开始播报时间Opt_i、最早开始播报时间F_i或最晚开始播报时间E_i的计算方法包括：利用当前位置、当前速度及语音序列i的播放地点进行计算。

进一步地，通过以下步骤对各语音序列i进行排序：

1)根据语音序列权重W_i，对所有语音序列i进行从大到小排序；

2)对于语音序列权重W_i相同的语音序列i，依据最佳开始播报时间Opt_i进行从小到大的排序。

进一步地，通过以下步骤获取语音序列i与存在冲突的语音序列的实际开始播报时间或将语音序列i舍弃：

1)基于冲突序列P_t中各语音序列k_j的播报惩罚系数、最佳开始播报时间及语音序列长度构建方程，求解冲突序列P_t中语音序列k₁的实际播报时间

并作为该冲突序列P_t的最小极值点x_0,t；

2)在最小极值点x_0,t中选取最小极值点x₀，并将最小极值点x₀对应的冲突序列P_t作为最优冲突序列；

3)计算与语音序列i存在冲突的语音序列的整体惩罚orgCost；

4)若定义域中不存在最小极值点x₀，则舍弃语音序列i，m-1个存在冲突的语音序列按播放序列中原有的实际播报时间播放，其中定义域基于语音序列k_j的最早开始播报时间与最晚开始播报时间得到；

若定义域中存在最小极值点x₀，且最小极值点x₀的极值y₀>orgCost+W_i，则舍弃语音序列i，m-1个存在冲突的语音序列按播放序列中原有的实际播报时间播放；

若定义域中存在最佳最小极值点y₀，且最小极值点x₀的极值y₀≤orgCost+W_i，则将最小极值点x₀作为最优冲突序列中语音序列k₁的实际播报时间

并依次获取该最优冲突序列中其他语音序列的时间播报时间。

进一步地，整体惩罚

进一步地，所述方程为

其中k_l为排序在语音序列k_j前面的语音序列。

一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行以上所述方法。

一种电子装置，包括存储器和处理器，其中存储器存储执行以上所述方法的程序。

本发明的有益效果是：降低了播报失败率以及重要语音序列播报的延迟率。

附图说明

图1是语音序列冲突示意图。

图2是语音调度主算法。

图3是冲突消减模块算法。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和事例对本发明中技术核心作进一步详细的说明。

术语解释：

1.语音序列：在一个给定时间段内，会有多个语音序列(一段语音)需要播报，每次只能播报一条语音。每个语音序列用x_i表示，一共有n个语音序列，即i∈[1,n]。每个语音序列x_i有以下信息：

a)语音序列权重W_i：即表示这条语音序列的重要程度。

b)语音序列长度L_i：即播报完成这条语音序列所需要的时间。

c)语音序列最佳开始播报时间Opt_i：即播报这条语音序列的最佳开始时间。

d)语音序列最早开始播报时间F_i：即播报这条语音序列的最早开始时间。

e)语音序列最晚开始播报时间E_i：即播报这条语音序列的最晚开始时间。

f)语音序列实际开始播报时间A_i：即实际播报这条语音序列的开始时间，如果A_i＝-1，则代表该语音序列是一个还未被安排的语音序列，如果A_i>＝0，则代表该语音序列是一个已被安排的语音序列，如果A_i＝-2，则代表该语音序列是一个被舍弃(不会被播报)的语音序列。

g)语音序列播报约束：语音序列实际播报时间A_i不能早于最早开始播报时间F_i，不能晚于最晚开始播报时间E_i。

h)语音序列播报惩罚系数C_i：即用于计算播报语音i所产生的惩罚。

i)语音序列i播报惩罚Cost_i：即播报这条语音序列所产生的惩罚代价。如果播报语音序列i，则会引入惩罚：Cost_i＝C_i*(A_i-Opt_i)²，如果不播报该语音，则引入惩罚为0，即Cost_i＝0.

j)语音序列播报整体惩罚TotalCost：即所有语音序列产生的惩罚代价

2.语音序列冲突：

对于语音序列i和j，如果这两条语音序列都按照最佳开始播报时间播报，就会产生冲突，即语音i还没有播报完整，另一条语音序列就会被播报出来。例：

如图1所示，如果语音序列1和语音序列2都按照自己的最佳开始播报时间播报，那么语音序列1和语音序列2就会产生冲突，即语音1还没有播报完成，语音序列2就会被播报。可以通过移动语音1或者语音2使得没有冲突，不过会引入相应的惩罚Cost₁和Cost₂。其中图1仅为语音序列冲突的一示例，本发明的应用不局限于本示例。

本发明的语音调度系统包括：建模模块，对于用户输入的出发地和目的地，该模块会预先计算出该路段所有需要的语音序列，然后根据当前车速以及当前所处的地理位置，计算出语音序列应该播报的时间点等信息；智能调度模块，智能语音调度模块主要由智能调度算法对上述语音序列进行调度，智能调度算法会对所有语音序列信息进行排序，然后依次加入语音序列，对于有冲突的语音序列进行局部建模和求解最优解决方案。

本发明的语音调度主算法，如图2所示，包括：

1、T＝当前位置和目的地之间的距离/当前车速，因此整个时间段区间：[0,T]。

2、根据当前车速和剩余路程信息得到语音序列信息(由第三方提供)，计算出每条语音序列的最佳开始播报时间，最早开始播报时间，最晚开始播报时间，以及语音序列长度，然后根据语音序列的类别，进行分类然后得到每个语音序列的重要程度，即语音序列权重和语音序列播报惩罚系数。则得到n个语音序列，i∈[1,n]，每个语音序列i有以下信息：(W_i，L_i，Opt_i,F_i,E_i,C_i，A_i)。其中W_i是语音序列权重，L_i是语音序列长度，Opt_i是语音序列最佳开始播报时间，F_i是语音序列最早开始播报时间，E_i语音序列最晚开始播报时间，C_i语音序列播报惩罚系数，A_i是实际播报时间。

3、每个语音序列的实际播报时间

1)数据预处理—语音序列排序。

a)首先根据每个语音序列的权重，将所有语音序列进行从大到小排序。

b)上述排序后的语音序列中，会出现权重相同的序列，然后对于语音序列权重相同的序列，再根据最佳开始播报时间进行从小到大排序。

例如：给定四条语音序列：

(W₁，L₁，Opt₁,F₁,E₁,C₁)＝(10，5，3，1，6,3)

(W₂，L₂，Opt₂,F₂,E₂,C₂)＝(10，5，2，1，6,3)

(W₃，L₃，Ppt₃,F₃,E₃,C₃)＝(20，4，5，1，7,3)

(W₄，L₄，Opt₄,F₄,E₄,C₄)＝(20，4，6，1，8,3)

则经过第一次排序后语音序列顺序为：3 4 1 2。第二次排序后的顺序为：3 4 2 1

2)语音序列规划：

a)智能语音调度算法会首先将数据预处理阶段排好序的语音序列，依次进行安排。即每次从语音序列队列中，拿出队头的语音序列i，并先假设其按照最佳播报时间播报并观察：如果此时没有任何冲突，则进行下一次迭代；如果语音序列i的按照最佳开始播报时间进行播报会产生和其他已安排语音序列的冲突，那么算法会进入冲突消减模块。

b)如图3所示，在冲突削减模块内部，会将所有和语音序列i的有冲突的序列进行重新安排。具体安排方式为：对所有和语音序列i冲突序列，包括语音i本身，进行全排列，对于全排列中的任意一个情况，我们假定所有的序列都是首尾相连的，即如果k1执行完之后，k2会立刻执行。因此我们可以推测出，语音k2的实际执行时间A_k2等于k1的实际执行时间加上语音序列k1的长度，然后以此类推，所有语音序列的实际播报时间都可以用k1的实际播报时间表示。

例如与语音序列i发生冲突的语音序列包括语音序列j、语音序列k及语音序列p，本发明将尝试ijkp的所有全排列方式，例如(ijkp)、(ijpk)、(ikjp)等4！个冲突序列K_t，然后进行计算。

假设局部冲突序列(即与i冲突的语音序列以及i)一共有m条，那么一共有m！种排列方式，对于使用第t个排列方式构建的冲突序列P_t，用P_t：＝k₁,k₂,…,k_m表示，其中每一k_j对应局部冲突序列中的一个语音序列，j∈{1,2,…,m}。在该冲突序列P_t中，若设定语音序列k₁的实际播报开始时间

则依次可推出语音序列k₂的实际播报开始时间

语音序列k₃的实际播报开始时间为

最终得到语音序列k_m的实际播报开始时间为

根据上述描述，则该冲突序列K_t的播报惩罚可以写成一个一元二次方程：

其中，k_l为在语音序列k_j之前的语音序列。

对于冲突序列P_t中每个语音序列k_j，其实际播报开始时间

应在最早开始播报时间

与语音序列最晚开始播报时间

之间，即应满足

因此，上述一元二次方程的定义域满足

及

从而求得该冲突序列P_t的最小极值点x_0,t。

之后，再通过计算各冲突序列P_t的整体惩罚，在最小极值点x_0,t中选取一最佳的最小极值点x₀。

最后，分析最小极值点x₀：如果定义域为空，说明引入新语音序列i以后会导致不存在可行解，那么语音序列i就会被舍弃，不播报。如果定义域不为空，但是最小极值点x₀的极值y₀大于和语音i有冲突序列的整体惩罚orgcost加上语音序列i本身的权重W_i，其中

那么语音序列i依然会被舍弃,整体惩罚orgCost。其余情况，算法会将最小极值点x₀作为实际播报时间进行播报，并且进入智能语音调度算法的下一次迭代过程。

c)最终算法会输出所有语音序列的实际播报时间。

最后所应说明的是，以上实施案例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管使用事例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可对本发明的技术方案进行修改或者等价替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种语音调度播报方法，其步骤包括：

1)基于语音序列参数，对出发地与目的地之间的各语音序列i进行排序，其中语音序列参数包括：语音序列权重W_i、语音序列长度L_i、最佳开始播报时间Opt_i、最早开始播报时间F_i、最晚开始播报时间E_i和播报惩罚系数C_i；

2)依次将排序好的语音序列i加入播放序列，并通过以下策略获取语音序列i的播报结果：

2.1)对于与播放序列中任一语音序列无冲突的语音序列i，将最佳开始播报时间Opt_i作为实际开始播报时间A_i；

2.2)对于与播放序列中至少一个语音序列存在冲突的语音序列i，则与存在冲突的语音序列共同构建出m！种冲突序列P_t后进行局部建模并求解，以获取语音序列i与存在冲突的语音序列的实际开始播报时间，或将语音序列i舍弃，其中，m为语音序列i与存在冲突语音序列的共同数量，所述获取语音序列i与存在冲突的语音序列的实际开始播报时间，或将语音序列i舍弃，包括：

2.2.1)基于冲突序列P_t中各语音序列k_j的播报惩罚系数、最佳开始播报时间及语音序列长度构建方程，求解冲突序列P_t中语音序列k₁的实际播报时间

并作为该冲突序列P_t的最小极值点x_0，t；

2.2.2)在最小极值点x_0，t中选取最小极值点x₀，并将最小极值点x₀对应的冲突序列P_t作为最优冲突序列；

2.2.3)计算与语音序列i存在冲突的语音序列的整体惩罚orgCost；

2.2.4)若定义域中不存在最小极值点x₀，则舍弃语音序列i，m-1个存在冲突的语音序列按播放序列中原有的实际播报时间播放，其中定义域基于语音序列k_j的最早开始播报时间与最晚开始播报时间得到；

若定义域中存在最小极值点x₀，且最小极值点x₀的极值y₀＞orgCost+W_i，则舍弃语音序列i，m-1个存在冲突的语音序列按播放序列中原有的实际播报时间播放；

若定义域中存在最佳最小极值点y₀，且最小极值点x₀的极值y₀≤orgCost+W_i，则将最小极值点x₀作为最优冲突序列中语音序列k₁的实际播报时间

并依次获取该最优冲突序列中其他语音序列的时间播报时间。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，语音序列权重W_i或播报惩罚系数C_i的计算方法包括：基于语音序列i的类别进行计算。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，最佳开始播报时间Opt_i、最早开始播报时间F_i或最晚开始播报时间E_i的计算方法包括：利用当前位置、当前速度及语音序列i的播放地点进行计算。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过以下步骤对各语音序列i进行排序：

1)根据语音序列权重W_i，对所有语音序列i进行从大到小排序；

2)对于语音序列权重W_i相同的语音序列i，依据最佳开始播报时间Opt_i进行从小到大的排序。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，整体惩罚

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方程为

其中k_l为排序在语音序列k_j前面的语音序列。

7.一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行权利要求1-6中任一所述方法。

8.一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行如权利要求1-6中任一所述方法。

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