信息传播系统以及其方法与流程

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年3月24日提交中国台湾专利局、申请号为109109772、发明名称为“信息传播系统以及其方法”的中国台湾专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

本发明是有关于一种信息传播系统，且特别是有关于一种可在本地端进行语音识别以及语意解析的信息传播系统。

背景技术：

智能音箱可以通过蓝牙连接的方式将音乐平台的音乐从手机、平板或计算机以串流方式传输到智能音箱来进行播放。智能音箱也可以将用户的音讯以串流方式实时地传输至云端，以使音讯将在云端依据自然语言处理(naturallanguageprocessing，nlp)被进行语意解析，借此控制物联网系统。举例来说，用户可以对一个距离较近的智能音箱发出命令，以控制另一处的智能音箱进行广播。智能音箱可以在接收用户的音讯后，将音讯以串流(streaming)方式传输至云端(cloud)。音讯在云端被转为文本文件，文本文件经过语意解析后再转成音讯。最后，由前述另一处的智能音箱从云端以串流方式下载音讯以进行广播。

由于用户的音讯是在云端转为文本文件后进行语意解析，因此音讯在云端的处理时间较长。另外，由于串流技术是使数据封包像流水一样进行传送，因此需要使用高速及线路稳定的网络来进行传输。并且，音讯的上传以及下载会占用较多的流量。也就是说，智能音箱的使用效果受限于传输速度、云端处理时间以及网络稳定性。

因此，有必要提出一个传输速度较快、云端处理时间较短、对稳定网络的相关性较小的解决方案。

技术实现要素：

本发明提供一种信息传播系统及其方法，具有传输速度较快、云端处理时间较短，以及对稳定网络的依赖性相对较小的优点。

本发明的信息传播系统包括第一电子装置以及路由器。第一电子装置用以接收第一声音信号，并依据语音识别演算法来识别第一声音信号，以产生第一地址信息以及第一编码信息内容。路由器连接至局域网络，用以接收第一编码信息内容并对第一编码信息内容进行语意解析以产生解析结果。路由器并通过局域网络发送解析结果。其中路由器依据第一地址信息以判断第一地址信息所指示的第一地址是否在局域网络中，以将解析结果发送至对应第一地址的至少一第二电子装置。

本发明的信息传播系统包括第一电子装置以及路由器。第一电子装置用以接收第一声音信号，并依据语音识别演算法来识别第一声音信号，以产生第一地址信息以及第一编码信息内容。路由器用以接收第一编码信息内容，并经由云端系统发送第一编码信息内容。路由器连接至局域网络，用以对第一编码信息内容进行语意解析以产生解析结果。路由器并用以经由云端系统发送解析结果。其中路由器依据第一地址信息来判断第一地址信息所指示的第一地址是否超出局域网络的范围，以将解析结果经由云端系统发送至对应第一地址的至少一第二电子装置。

本发明的信息传播的方法包括：由连接局域网络的第一电子装置接收第一声音信号，并依据语音识别演算法来识别第一声音信号，以产生第一地址信息以及第一编码信息内容；以及由连接局域网络的路由器接收第一编码信息内容并对第一编码信息内容进行语意解析以产生解析结果，并且由路由器通过局域网络发送解析结果。其中，由路由器依据第一地址信息来判断第一地址信息所指示的第一地址是否在局域网络中。当路由器判断第一地址信息所指示的所述第一地址在局域网络中时，将解析结果发送至对应第一地址的至少一第二电子装置。

基于上述，本发明可以经由第一电子装置以语音识别演算法来识别声音信号以产生第一编码信息内容，并将由路由器对第一编码信息内容进行语意解析后，将解析结果传输至第二电子装置。因此，本发明具有传输速度较快、云端处理时间较短，以及对稳定网络的依赖性较小的优点。

附图说明

图1为本发明一实施例中的信息传播系统的架构示意图；

图2为本发明另一实施例中的信息传播系统的架构示意图；

图3为本发明一实施例中的信息传播的方法的步骤流程图；

图4为本发明一实施例中的信息传播方法的步骤流程图；

图5为本发明一实施例中的信息传播系统的使用情境图。

其中：

100、100’：信息传播系统

101：声音讯号

102：声音讯号

103：合成语音

110、180：智能型手持电子装置

111：人机接口装置

112：语音识别电路

113：命令接口

120、160：路由器

130、130’、130”、170：智能型音箱

131：处理器

1311：命令接口

1312：语音识别电路

1313：语音合成电路

132：声音播放芯片

133：扬声器

134：麦克风数组

140：物联网设备

1411：命令接口

150：云端

501：云端

502、503：路由器

504：智能空調

505：智能电灯

506：智能门锁

507～511：智能型音箱

601～604：用户

具体实施方式

图1为本发明一实施例中的信息传播系统的架构示意图。请见图1，信息传播系统100主要包含智能型手持电子装置110、路由器120、智能型音箱130、130’与130”、物联网设备140。在本实施例中，智能型手持电子装置110可以是智能型手机、平板、笔记本电脑或桌面计算机等具有运算能力的电子装置。物联网设备140可以是智能家庭装置，例如智能门锁、智能电灯或智能空调等等。

智能型手持电子装置110包括人机接口装置(human-machineinterfacedevice，hid)111、语音识别电路112以及命令接口113。用户通过人机接口装置111与系统交流以输入声音讯号101。语音识别电路112可以依据语音识别演算法(例如语音转文字(speechtotext,stt)识别)来识别用户的声音讯号101，并将识别结果通过命令接口113传输出去。详细来说，语音识别电路112可以在对声音讯号101以梅尔频率倒频谱系数(mel-frequencycepstralcoefficients，mfcc)进行切割以及特征提取(featureextraction)。接着，通过动态时间校正(dynamictimewarping)来进行改善信号长度以及振幅不匹配的问题，并进行特征比对(patterncomparison)。依据高斯混合模型(gaussiansmixturemodel，gmm)从语料库查找对应的字词，并依据概率语言模型(例如n元语法(n-gram))来预测可能接续在后的字词。最后，以维特比算法(viterbialgorithm)来寻找最有可能的文字字符串。

智能型手持电子装置110可以直接连接至路由器120，或是连接至云端(未示出)以查找出地址信息所对应的路由器120，以将识别结果发送至此路由器120。其中，识别结果可以包含文字形式的编码信息内容以及对应目的端设备的地址信息。

智能型音箱130包括处理器131、声音播放芯片132、扬声器133以及麦克风数组134。处理器131有包括命令接口1311、语音识别电路1312以及语音合成电路1313。智能型音箱130’与130”的架构与智能型音箱130相同，故不再赘述。路由器120用以接收编码信息内容并对编码信息内容进行语意解析(例如通过自然语言处理(naturallanguageprocessing，nlp)演算法)，以产生解析结果。路由器120连接到一个局域网络(localareanetwork，lan)，以依据目的端设备的地址信息(ip)经由局域网络将解析结果进行路由与转送。在本实施例中，智能型音箱130、130’与130”皆在前述局域网络的范围内。

在本实施例中，路由器120可依据识别结果中的地址信息来判断此地址信息所指示的地址是否在局域网络中。若是，路由器120则将解析结果传输至对应前述地址的智能型音箱(例如智能型音箱130)。解析结果中的文字信息内容通过智能型音箱130的处理器131的命令接口1311进入语音合成电路1313，以产生对应编码信息内容的合成语音，即仿真人声。其中，语音合成电路1313可以是文字转语音(text-to-speech，tts)系统。具体来说，语音合成电路1313可以进行文本预处理(textprocessing)，然后对处理结果以统计模型(持续时间模型(durationmodel)以及声音模型(acousticmodel))来进行处理，最后产生合成音讯。接着，通过扬声器133播放此合成语音103。然而本发明并不限制仅能由一个智能型音箱进行广播。在其它实施例中，解析结果可以包含对应多个智能型音箱130、130’与130”的地址信息，以使智能型音箱130、130’与130”同时广播此合成语音。

在另一实施例中，用户可以通过智能型手持电子装置110命令智能型音箱130播放特定的歌曲。智能型手持电子装置110可以识别用户的声音讯号并传输识别结果至路由器120。其中针对声音讯号的识别结果可以包含对应前述声音讯号内容的编码信息内容以及对应的智能型音箱130的地址信息。路由器120对识别结果进行语意解析并将解析结果传输至对应前述地址信息的智能型音箱130。智能型音箱130接收解析结果并依据解析结果以在本地端寻找对应的音讯并播放之。例如，智能型音箱130可以预先储存各种歌曲，以供用户进行点歌。

在另一实施例中，用户可以对智能型手持电子装置110发出声音讯号，以启动物联网设备140(如智能电灯)。智能型手持电子装置110可以对声音信号进行识别并传输识别结果至路由器120，其中识别结果可以包含对应前述声音讯号内容的编码信息内容以及对应物联网设备140的地址信息。路由器120对识别结果进行语意解析并将解析结果传输至对应前述地址信息的物联网设备140。物联网设备140接收解析结果，并通过命令接口1411以依据解析结果来执行开启的动作。用户也可以使用类似的方法来开启智能门锁、智能空调等物联网设备140。

上述实施例皆是以智能型手持电子装置110(例如智能型手机)来对声音讯号进行识别。然而，本发明并不仅限于以智能型手持电子装置110进行识别声音讯号的工作。在其他实施例中，智能型音箱130、130’或130”也可以进行识别声音讯号的工作。举例来说，智能型音箱130可以通过麦克风数组134接收用户的声音讯号102。智能型音箱130的语音识别电路1312可以对声音讯号进行识别，以产生相应的编码信息内容以及目的端(例如智能型音箱130”)的地址信息。包含编码信息内容以及目的端的地址信息的识别结果被发送至路由器120。路由器120对识别结果进行语意解析并将解析结果传输至对应前述地址信息的智能型音箱130”。

图2为本发明一实施例的信息传播系统的架构示意图。请见图2，信息传播系统100’主要包括智能型手持电子装置110、路由器120、智能型音箱130、130’与130”、物联网设备140、云端150、路由器160、智能型音箱170以及智能型手持电子装置180。其中，智能型手持电子装置110、路由器120、智能型音箱130、130’与130”，以及物联网设备140的相关说明可以参考图1的智能型手持电子装置110、路由器120、智能型音箱130、130’与130”，以及物联网设备140，于此不再赘述。

图2所示实施例与图1所示实施例的差别在于，图1所示实施例中的信息发送端与目的端皆在路由器120负责的局域网络的范围之内，而图2所示实施例则是信息发送端与目的端分别位在不同的局域网络之内。

请见图2，在一实施例中，智能型电子装置110、智能型音箱130、130’以及130”皆可担任识别声音讯号的工作。智能型电子装置110、智能型音箱130、130’或130”可以接收并依据语音识别演算法解析用户的声音讯号，以产生包含文字形式的编码信息内容以及目的端设备的地址信息在内的识别结果。路由器120进一步对识别结果进行语意解析并将解析结果传输至对应前述地址信息的目的端设备。路由器160连接至局域网络，并且路由器120依据前述目的端设备的地址信息来判断地址信息所指示的目的端地址是否超出局域网络的范围。若未超出局域网络的范围，路由器120则同图1所示实施例一般，将解析结果发送至位于局域网络内的目的端设备。若超出局域网络的范围，路由器120则通过云端150来将解析结果发送至位于另一局域网络的目的端设备，例如智能型音箱170。

在另一实施例中，智能型手持电子装置180以及智能型音箱170皆可担任识别声音讯号的工作。智能型电子装置180或智能型音箱170可以接收声音讯号并依据语音识别演算法识别用户的声音讯号，以产生包含编码信息内容以及目的端的地址信息在内的识别结果。在智能型电子装置180担任识别声音讯号的例子中，智能型手持电子装置180可以先连接至云端150，以查找前述地址信息所对应的路由器，并将识别结果发送至此路由器(例如路由器160)。路由器160进一步对识别结果进行语意解析并将解析结果传输至对应前述地址信息的目的端设备。路由器160可以判断目的端的地址信息是否在所属的局域网络内。若是，路由器160则将解析结果发送至位于路由器160所属的局域网络内的目的端。若否，路由器160则将解析结果经由云端150发送至位于另一个局域网络的目的端，例如智能型音箱130、130’、130”或物联网设备140。

在图2所示实施例中，智能型手持电子装置110、180、智能型音箱130、130’、130”或170皆可担任接收声音讯号以及识别声音讯号的工作。类似地，发送解析结果的目的端设备可以是智能型音箱130、130’、130”、170或物联网设备140，以由目的端设备执行相应于解析结果的功能。在一实施例中，发送解析结果的目的端(例如智能型音箱170)可以对解析结果进行合成语音处理以播放之。在一实施例中，发送解析结果的目的端可以是包含智能型音箱170在内的多个智能型音箱。前述多个智能型音箱可以同时接收解析结果，并对解析结果中的文字信息进行合成语音处理以同时播放之。在一实施例中，发送解析结果的目的端(例如智能型音箱170)可以依据解析结果在本地端或是通过云端120寻找对应的音讯(例如特定歌曲)以播放之。在一实施例中，发送解析结果的目的端可以是物联网设备140，以使物联网设备140依据解析结果来进行相应的动作，例如开启智能电灯、智能门锁或智能空调。上述多个实施例的实施细节可以参考图1所示实施例的说明内容，于此不再赘述。

图3为本发明一实施例的信息传播的方法的步骤流程图。请见图3，步骤s310～s340是在信息传播系统的边缘装置(例如智能型手持电子装置或智能型音箱)进行。步骤s310是由智能型手持电子装置或智能型音箱来接收用户的声音讯号(音讯)。步骤s320与s330是由智能型手持电子装置或智能型音箱以语音识别演算法对音讯进行识别，以将其转为文字形式的编码信息内容。步骤s340是由路由器对编码信息内容进行语意解析，以得到解析结果。步骤s350是由云端接收并发送解析结果，以使至少一个音箱以合成语音来播放编码信息内容，或是使至少一个音箱依据解析结果来播放对应的音讯，或是使物联网设备依据解析结果执行特定功能。

图4为本发明一实施例的信息传播方法的步骤流程图。请见图4，步骤s401是由信息传播系统的边缘装置来接收声音讯号。步骤s402与步骤s403是依据语音识别演算法对声音讯号进行识别，以产生包含编码信息内容及对应目的端设备的地址信息在内的识别结果。步骤s404是由路由器对编码信息内容进行语意解析，以产生解析结果。步骤s405是由路由器来确认是否连接至局域网络。若是，则进一步确认目的端设备是否在局域网络所负责的范围内(步骤s405)。若是，则将解析结果发送到局域网络内的对应的智能型音箱(步骤s408)。若步骤s404或是步骤s405判定结果为否，则由云端接收解析结果(步骤s406)，并进一步通过负责另一个局域网络的路由器发送到位于前述另一个局域网络内的智能型音箱(步骤s408)。

图5为本发明一实施例的信息传播系统的使用情境图。信息传播系统可以包括云端501、路由器502与503、智能空调504、智能电灯505、智能门锁506等物联网设备以及智能型音箱507～511。在一使用情境中，用户601可以对智能型音箱510说「我回来了，请开门」，以使智能型音箱510在对该句话进行识别后，由路由器503进一步进行语意解析。路由器503并将解析结果传输至智能门锁506，以使智能门锁506开启。进一步地，智能型音箱506还可以开启客厅的智能电灯505，以及通过路由器503来控制智能型音箱507～509广播“有人进门了”，以让用户602与603知晓有人进来了。在一使用情境中，用户604可以对智能型音箱511说“请开二楼的空调”，以使智能型音箱511在将该句话识别为文字形式的编码信息内容后，由路由器502进行语意解析，以使智能空调504开启。

在一使用情境中，可以通过智能型手持电子装置(图未示)来对家中的智能型音箱507～511以及物联网设备(智能空调504、智能电灯505以及智能门锁506)进行控制。在一使用情境中，信息传播系统可以应用于两个家庭。例如，由用户602通过智能型音箱508、路由器503、云端501、路由器502以及智能型音箱511，向另一家庭的用户604传递信息。需说明的是，上述使用情境皆是在信息传播系统的边缘装置(如智能型手持电子装置以及智能音箱)完成语音识别并进行编码。编码信息内容将由路由器进行解析，以使目的端设备依据解析结果执行相应的动作或功能。

以上多个实施例皆是描述由路由器执行语意解析的工作，然而本发明并不以此为限制。在其他实施例中，边缘装置(智能型手持电子装置或智能型音箱)除了可以识别声音讯号，也可以执行语意解析的工作。

综上所述，本发明可以通过在信息传播系统的边缘装置进行语音识别，并通过路由器对识别结果进行语意解析。解析结果经由路由器(或云端)进行传送。相较于现有技艺是将音讯以串流的方式上传到云端，并在云端进行语音识别以及语意解析，本发明具有传输速度快以及云端处理时间短的优点。并且，关于对稳定网络的依赖性，本发明相较于现有技艺为低。

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