CN1851778A

CN1851778A - 基于多媒体技术的智能育儿辅助系统

Info

Publication number: CN1851778A
Application number: CN 200610081228
Authority: CN
Inventors: 刘东援
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-05-26
Filing date: 2006-05-26
Publication date: 2006-10-25

Abstract

本发明以多媒体技术为基础，利用语音和图象的识别、压缩、存储和回放技术，结合数据库技术，构成一个软硬件结合的应用系统。系统可以在婴儿啼哭时，自动播放舒缓优美的音乐或者声音，使其快速停止啼哭；系统可以准确记录婴儿每天啼哭的次数、时间和声音；系统可以真实记录婴幼儿的成长过程中，做为珍贵的历史资料进行保存；系统可以自动给婴幼儿讲故事或者唱儿歌，启发婴幼儿智力；系统可以定时教婴幼儿发音和说话，并记录婴幼儿学习的情况。系统可以做为家长培育婴幼儿的辅助工具，为婴幼儿的监护、管理和语言及智力开发提供帮助，也可以成为婴幼儿成长和学习的友好伴侣，提高婴幼儿学习的兴趣。

Description

基于多媒体技术的智能育儿辅助系统

1、技术领域

本发明以多媒体技术为基础，利用语音和图象的识别、压缩、存储和回放技术，结合数据库技术，构成一个软硬件结合的应用系统。系统即可以做为家长培育婴幼儿的辅助工具，为婴幼儿的监护、管理和语言及智力开发提供帮助，也可以成为婴幼儿成长和学习的友好伴侣，提高婴幼儿学习的兴趣。

2、背景技术

多媒体技术集计算机技术、声像技术和通信技术为一体，采用先进的数字处理技术，对音频和视频数据进行高效率的处理和回放，是对多种载体(媒介)上的信息和多种存储体(媒介)上的信息进行处理的技术，是具有集成性、实时性和交互性的计算机综合处理声文图信息的技术，可以为人们生活的和工作提供极大的方便。

多媒体音频处理技术，如：音频采集、语音编码/解码、文一语转换、音乐合成、语音识别与理解、音频数据传输、音频一视频同步、音频效果与编辑等。其中数字音频是个关键的概念，它指的是一个用来表示声音强弱的数据序列，它是由模拟声音经抽样(即每隔一个时间间隔在模拟声音波形上取一个幅度值)量化和编码(即把声音数据写成计算机的数据格式)后得到的。计算机数字CD、数字磁带(DAT)中存储的都是数字声音。模拟一数字转换器把模拟声音变成数字声音；数字一模拟转换器可以恢复出模拟来的声音。

一般来讲，实现计算机语音输出有两种方法：一是录音/重放，二是文一语转换。第二种方法是基于声音合成技术的一种声音产生技术，它可用于语音合成和音乐合成。而第一种方法是最简单的音乐合成方法，曾相继产生了应用调频(FM)音乐合成技术和波形表(wavetable)音乐合成技术。

近年来，多媒体技术得到了高速和长足的发展，对人们的娱乐和生活都产生了重大影响。如何利用高科技的最新发展，把多媒体技术与父母对婴幼儿的监护管理以及婴幼儿的智力开发结合起来，是本发明的核心内容。

3、发明内容

本发明就是利用多媒体技术，把多媒体技术和父母对婴儿和儿童的管理以及智力开发结合起来，形成一个全新智能育儿辅助系统，该系统即是婴幼儿的友好伴侣，同时，也是父母对婴幼儿监护和管理以及开发儿童智力的得力助手。

本发明可以实现如下功能：

一是在婴儿啼哭时，可以自动播放舒缓优美的音乐或者声音，帮助父母减少婴儿啼哭，带给婴儿和父母快乐时光。根据婴幼儿专家研究发现，在婴儿啼哭的时候采用如下方法可以很快和有效使其停止：一是把他自己啼哭的声音录制下来，在她哭的时候回放出来，婴儿因为好奇会停止啼哭；二是母亲、父亲、奶奶和爷爷等亲人的声音；三是有趣的儿歌和童话故事；四是自然界中各种奇异的声响。通过播放这些声音，可以吸引婴儿的注意力，转移她的兴趣，增加好奇感，从而达到使婴儿有效和快速的停止啼哭的目的。

二是可以准确记录婴儿每天啼哭的次数、时间和声音，便于家长分析婴儿的身体状况和每天的情绪状况，同时，可以了解自己不在期间(如在托儿所或者保姆看护时)，婴儿的管理和看护情况，有利于采取有针对性的改进措施。

三是可以真实记录婴幼儿的成长过程中，做为珍贵的历史资料进行保存，如婴儿的第一次啼哭，第一次欢乐笑声，第一次呀呀学语，第一次叫妈妈和爸爸等等。

四是根据设定的时间给婴幼儿讲故事或者唱儿歌，对其进行启蒙教育和智力开发。

五是可以根据家长的安排，定时教婴幼儿发音和说话，并记录婴幼儿学习的情况。

本发明的系统由中央处理器、语音输入单元、语音输出单元、时钟管理单元、电源管理单元、显示屏、存储单元、操作键单元和外部接口单元组成。

中央处理器具有语音、图象和其它数据的处理功能，是整个系统的指挥和控制中心。

语音输入单元主要功能是接收外部的语音信息，并且能够传送给中央处理器进行分析和处理。

语音输出单元根据中央处理器的指令输出相应的语音信息。

时钟管理单元的功能是计算和控制时间，为中央处理器提供相应的时间信息。

电源管理单元的功能主要是对电源进行有效管理，达到省电效果，从而延长电池的使用时间。

显示屏具有图象输出功能，主要方便家长在设定相应参数的时候观看，同时可以给婴幼儿显示动态图象，吸引他们的注意力。

存储单元用于存储相应的数据信息和系统的控制软件。包括预先存储的信息和实时录制的信息。

操作键单元主要为家长提供设置系统的相应参数使用。

外部接口单元的主要功能是为系统提供与外部的接口，特别是计算机的接口。方便使用者在两者之间传递数据，同时便于用户把存储在系统中的数据导入计算机中进行处理和长期保存。

本发明的有益效果是：系统可以做为家长培育婴幼儿的助手，同时，也是婴幼儿本身的好伴侣。把高科技技术，特别是多媒体技术应用到婴幼儿的培养和家庭生活中，对于提高家庭生活质量，开发婴幼儿智力，加强家长对婴幼儿的监护和减轻家长的负担都有极大的好处。

4、附图说明

附图是整个系统的组成原理图。系统由中央处理器、语音输入单元、语音输出单元、时钟管理单元、电源管理单元、显示屏、存储单元、操作键单元和外部接口单元九部分组成。由中央处理器负责整个系统的管理和控制。其它单元担负相应的职能工作。

5、具体实施方式

本发明的整个系统的具体工作方式如下：

功能一：制止婴儿啼哭功能。首先，家长可以事先把婴儿自己啼哭的声音和(或者)母亲，父亲、奶奶、爷爷等亲人的声音和(或者)有趣的儿歌和童话故事和(或者)自然界中各种声响录制在系统中。当婴儿啼哭时，语音输入单元首先接收到啼哭的声音信息，并将接收到的数据交给中央处理器，中央处理器进行数据处理后，分析判断是否是婴儿的啼哭。如果是婴儿啼哭，并且啼哭时间已经达到或者超过家长设定的时间后，中央处理器立即根据家长事先的设定，调出婴儿自己的啼哭声或者亲人的声音或者儿歌、童话或者自然界的声响交给语音输出单元输出，并且在显示屏上显示动画图形。在播放一段声音和图象信息后，系统能够自动判断婴儿是否已经停止啼哭。如果已经停止啼哭，系统停止输出声音和图象信息。如果婴儿仍然未停止啼哭，可以继续播放原来的声音和图象信息或者改换其它声音和图象信息。

功能二：记录婴儿啼哭的次数、时间和声音。此功能可以通过两种方式实现。一种方式是全程监控，即在设定的开始时间时，系统自动启动录音功能，把事先设定的一段时间内的所有声音信息全部记录下来。家长通过后续数据处理，筛选出婴儿的啼哭。同时，系统能够自动统计啼哭次数和时间。这种方式的好处是，监控细致、缜密。但问题是，数据量大，需要相应的后续处理。另外一种方式只有在婴儿啼哭时，才开始纪录。处理流程是：当有声音信息输入时，系统首先判断是否是婴儿的啼哭。如果是婴儿的啼哭，启动录音功能，把婴儿啼哭的声音录制下来。同时，把婴儿啼哭开始和结束的时间记录下来。这种方式的好处是：录制的均为有用信息，数据量小。问题是不如第一种方式记录的信息全，无法知道婴儿啼哭前和两次啼哭之间的情况。实际选择那种方式，可以由用户事先设定。

功能三：真实记录婴幼儿成长中的声音信息。此功能可以通过在已经录制的声音信息中筛选或者家长即时按录音键的方式实现。家长按下录音键以后，声音输入单元将接收到的声音信息传送给中央处理器，中央处理器将其转化为数据信号，存放在存储单元中。

功能四：按照设定的时间向婴幼儿播放声音和图象信息。家长首先要把希望播放的信息存放在存储单元中，并且设定播放和结束的时间。中央处理器通过查询时钟处理单元，在达到用户设定的播放开始时间时，从存储单元中调出用户希望播放的声音和图象信息。经过处理，把声音信息送声音输出系统播出，把图象信息送到LCD显示。当时钟到达事先设定的结束时间时，中央处理器停止本次的工作。

功能五：训练婴幼儿发音和说话。此功能也有两种操作模式：定时方式和即时方式。无论何种方式，家长都需要事先将希望训练婴幼儿发音或者说话的内容和图象录制在系统中。如果采用定时方式，还需要设定每次开始和结束的时间。如果采用定时方式，到达设定的开始时间时，系统的中央处理器调用事先存储的语音信息和图象信息，通过语音输出系统和显示系统播放，同时可以根据家长事先选择，把婴幼儿学习的情况录制下来，便于家长查阅和了解训练的效果。这种方式的好处时，无需人工控制，完全可以自动引导和训练婴幼儿。如果采用即时方式，家长需要按一个开始键，训练和学习过程就开始。婴幼儿学习和训练的情况也可以选择录制下来。家长通过控制键结束一次的训练和学习过程。

Claims

1、一个具有自动功能的婴幼儿监护、管理、学习和训练的多媒体智能育儿辅助系统，其特征在于它包括：

——系统由具有语音和图象数据信息处理能力的中央处理器、语音输入单元、语音输出单元、操作控制键单元、数据存储单元和显示单元为主构成。

——具有语言、音乐和音频信息录制、压缩和回放的多媒体数据处理功能。

——能够自动识别婴幼儿的啼哭，并且在其啼哭时可以自动播放事先设定和存储的声音信息。

——具有存储和播放语言、音乐和音频信息的能力。

——内置电池，可以脱离交流电源工作。

2、如权利1所述的多媒体智能系统，其特征在于：多媒体智能系统具有能够显示图形或者图象信息的显示屏。该显示屏可以是触摸式的或者是非触摸式的。

3、如权利1所述的多媒体智能系统，其特征在于：多媒体智能系统有喇叭，能够向外输出语言和音乐信息。

4、如权利1所述的多媒体智能系统，其特征在于：多媒体智能系统能够自动录制婴幼儿啼哭的声音和其它声音信息，并且可以对啼哭的时间信息和次数信息等数据自动进行处理。

5、如权利1所述的多媒体智能系统，其特征在于：多媒体智能系统能够允许用户设定输出信息的时间，并且在到达指定的时间时，自动播放事先存储的语言、音乐和图象信息；也可以使用操作键，通过操作键，播放事先存储的语言、音乐和图象信息。

6、如权利1所述的多媒体智能系统。其特征在于：中央处理器可以根据采集到的声音信息与自身存储的信息进行比对和识别，正确辨识出声音信号是否来自于需要录制对象。

7、如权利1所述的多媒体智能系统，其特征在于：多媒体智能系统具有外部接口单元，可以方便的与计算机相互传递信息。